نشریه انجمن رنگ و رزین ایران

Transcript

1 2 مروری بر روند اقتصاد کشور در چند ساله اخیر از منظر یک صنعت رنگ و رزین نشریه انجمن رنگ و رزین ایران سال چهاردهم شماره 51 پاییز 1391 صاحب امتیاز: انجمن تولید کنندگان رنگ و رزین ایران مدیر مسئول: عباسعلی حسینی سردبیر: ایرج اعتماد امامی فراتر از جنبههای تزئینی پوششها پوششهای هادی دستیافتن به پراکنشهای ایدهآل در پوششها الزمست آزمونهای میدانی بتواند آزمونهای پرشتابشده... پایداری پراکنشها فواید آمیختهسازی حفاظت از آلودگی حفاظت با استفاده از نانوذرات هیئت تحریریه: شیوا وصالی مهدی وفائیان دستیار سردبیر: محبوبه زند صفحه آرایی: منصوره میرزاخانی طرح و اجرا: شرکت ایده پردازان فن و هنر بازارهای پرتوان اروپا و آسیا بازار پوشرنگ روسیه اخبارصنعتي معرفیکتاب واژه نامه English Section رزینها عامل تعیین کننده خواص و کیفیت پوششها از کلیه صاحب نظران استادان و دست اندرکاران صنعت درخواست میشود در صورت تمایل به همکاری با نشریه صنعت رنگ و رزین مقاالت خود را به انضمام متن اصلی به دفتر نشریه ارسال نمایند. مسئولیت صحت مطالب برعهده نگارنده است. صنعت رنگ و رزین در پذیرش رد و ویرایش مطالب آزاد است. نشر مطالب این نشریه با ذکر مأخذ آزاد است. تهران خیابان آفریقا )جردن( ارمغان شرقی شماره 13 طبقه 6 کدپستی تلفن: فاکس: parmai@tavana.net parmai88@yahoo.com w w w. p a r m a i. c o m

2 بنام خداوند جان و خرد مروری بر روند اقتصاد کشور در چندساله اخیر از منظر یک اقتصاددان بدون تردید اکثریت هموطنان اعم از تولیدکننده و مصرف کننده نگران وضع اقتصادی موجود و بیشتر از آن آینده خود هستیم. در یکی از جراید متن سخنرانی آقای دکتر مسعود نیلی در ارتباط با اقتصاد کالن کشور و آنچه در چند ساله اخیر گذشته است از جمله اجرای فاز اول هدفمندی یارانهها که به طور واقع بینانه تبیین نموده بودند جلب توجه کرد که به نظر نگارنده به دور از مالحظات و مصلحتاندیشیهای سیاسی میباشد. از آنجائی که این مطالب در واقع بهگونهای میتواند وقایعنگاری امور اقتصادی کشور در چند ساله اخیر باشد مناسب دیدیم که بخشهائی از این سخنان را کم و بیش عینا در سخن سردبیر این شماره از نشریه درج نمائیم. بدیهیست سخنران در ضمن و پایان سخنرانی خود نتیجهگیریهائی هم نمودهاند و ارائه راهکار برای برون رفت کردهاند که چون نظریات مختلف و بحثانگیز است وارد آن نشدیم. خوانندگان محترم میتوانند برای اطالع از متن کامل سخنرانی نتیجهگیریها و ارائه راهکارها به سایت هفتهنامه تجارت فردا مراجعه فرمایند. 2

3 رزین و رنگ صنعت 1391 پاییز 51 شماره محصوالتی یا محصول که است نهادی اقتصادی بنگاه هر فروش محل از بنابراین ميکند. عرضه بازار به و تولید را این انجام برای مقابل در و کرده درآمد کسب محصول را هزینهها این ميکند. پرداخت هزینه تولیدی فعالیت هزینههای اول رتبه در که کرد دستهبندی اینگونه میتوان است هزینهای هر آن از منظور که دارد قرار تورم با مرتبط از اعم ميگیرد قرار تورم تاثیر تحت مستقیم طور به که از که تولید برای نیاز مورد مواد یا کار نیروی به پرداخت میشود. تامین اقتصاد داخل هزینههای از جدا که میگیرد قرار انرژی هزینه دوم رتبه در است داشته تورم از متمایز روندی چون میباشد تورمی واردات معنی به ارزی هزینههای سوم رتبه در اینکه ضمن هزینههای چهارم باالخره و میپذیرد تاثیر ارز نرخ از که است است. مالی تامین هزینههای پنجم و سرمایهگذاری اقتصادی بنگاه یک که گرفت نظر در میتوان بالقوه طور به تامین خارجی منابع از هم و داخلی منابع از هم میتواند متفاوتی هزینههاي میتواند دو این البته که شود مالی منابع و هزینه عوامل بررسی کلی مدل یک این لذا باشد. داشته همین میگذارد. اثر اقتصادی بنگاه یک در که است درآمد خانوارها بگیریم. نظر در میتوانیم هم خانوار برای را مساله روزمره خریدهای نظیر تورم با مرتبط هزینههای یکسری هم که کاالهایی هزینه و انرژی مصرف هزینه دارند. خود از ارز نرخ خاطر به هم باز که است وارداتی و مصرفی منبع سه خانوار همچنین است. شده جدا تورم هزینههای از حاصل درآمد کار از حاصل درآمد منبع دارد. درآمد آنها به دولت سمت از که انتقالی پرداختهای و پسانداز میگیرد. صورت بنگاهها سایر همانند هم انرژی تولیدکننده بنگاههای درآمد و سرمایهگذاری هزینههای تورم با مرتبط هزینههای کلی قواعد منظر از بنگاهها این دارند. فروش از حاصل هستند دولتی عمدتا ولی ندارند بنگاهها سایر با تفاوتی این مورد در بنگاهها سایر به مربوط اقالم از بخشهایی لذا. نماید نمی صدق موسسات دولت که شود دقت مساله این به باید دولت بخش در هزینههای و میکند پرداخت پول آنها به که دارد کارمندانی و انرژی هزینه میگیرد. قرار تورم تاثیر تحت هم عمرانیاش است. دولت هزینههای دیگر جزو هم خانوارها به پرداخت مالیاتی درآمد و خام نفت صادرات از حاصل درآمد مقابل در ميگیرد. قرار دولت اختیار در بگیریم نظر در وسیعتر کمی اگر را مالیاتی درآمد میان این در نفت صادرات از حاصل درآمد از غیر به درآمدی هر شامل قیمت تحوالت نظر از نهاد چهار این رفتار پس میشود. خام جداگانه الزمست موضوع این با مرتبط اصلی عوامل با انرژی. شود گرفته نظر در عمده تعادل عدم پنج قالب در مجموعه این اثرگذاری تجمیع پنج. است زیستمحیطی تعادل عدم یک و اقتصادکالن کار بازار شامل کالن اقتصاد سطح در عدمتعادل یا تعادل سیستم و بودجه انرژی بازار غیرنفتی پرداختهای تراز است. بانکی و آلودگی مساله به است مطرح انرژی موضوع چون طرفی از شهروندان زندگی کیفیت امروزه که میرسیم انرژی مصرف داده قرار تاثیر تحت شدیدا را کالنشهرها در خصوص به میباشد. محیطی زیست تعادل عدم یک که است. انرژی قیمت افزایش مساله است. انرژی قیمت در ریشه حوزه در جدی چالش یک بهصورت اول برنامه زمان از و سیستماتیک صورت به شاید اما بود مطرح تصمیمگیری اقتصادکالن مدل یک در شده تجمیع و یکپارچه صورت به و زیاد چالشهای از بعد شد. مطرح سوم برنامه در ابتدا داشت وجود دولت در زمینه این در که اختالفنظرهایی برنامه الیحه در 117 ماده قالب در مساله این نهایت در راجع پنجم مجلس شد. ارائه مجلس به و گنجانده سوم داشت زیادی بحثهای سوم برنامه از 117 ماده حذف به انجام ضرورت مورد در دولت و شد برگزار غیرعلنی جلسه سوم برنامه از ماده آن نهایتا اما داد ارائه توضیحات کار این در را انرژی قیمت تغییر که شد جایگزین مادهای و حذف کرد. موکول ساالنه بودجههای به درصد 20 سقف 3

4 آنچه در برنامه سوم پیشبینی شده بود یک حسن بزرگ داشت اینکه تغییر قیمت انرژی در کنار تغییر سایر متغیرهای اقتصادی در نظر گرفته شده بود. برای جبران آن هم سه حوزه دیده شده بود: یک قسمت پرداخت به خانوارها البته نه به همه بلکه به گروههاي هدف. یک بخش برای اشتغال و بخش سوم هم برای توسعه حملونقل عمومی. سه جزء درآمدهای حاصل تقریبابهطور مساوی بین این سه قسمت تقسیم ميشد. نکته مهم دیگر این بود که تغییرات قیمت انرژی بهصورت تدریجی در نظر گرفته شده بود بهطوریکه حتی در پایان برنامه سوم هم به قیمتهای جهانی نميرسیدیم اما روند اصالحی بود. در برنامه چهارم مجددا این بحث مطرح و به لحاظ کارشناسی در داخل دولت جلوتر رفت و اصالح رابطه مالی بین شرکت نفت و دولت به صورت بهره مالکانه هم مطرح شد. در نهایت اصالح قیمت انرژی به صورت دو ماده در برنامه چهارم ارائه شد به تصویب رسید و به صورت قانون برنامه درآمد. در مجلس هفتم آن دو ماده به صورت اصالحیه از برنامه چهارم حذف شد. در این حذف تحلیلی وجود داشت که در این تحلیل تورم نه بهعنوان یک مساله اقتصاد کالن بلکه بیشتر بهعنوان مساله اقتصاد خرد دیده و عمدتا هم منشأ آن سمت هزینه در نظر گرفته میشد. نظر نمایندگان مجلس این بود که اگر بخواهیم تورم را در کشور کاهش دهیم باید هزینههای بنگاه و هزینههای خانوار را با استفاده از ابزارهای مستقیمی که در اختیار دولت است کم کنیم و به این نتیجه رسیدند که قیمت انرژی نرخ ارز و نرخ سود بانک را کاهش دهند و تحلیلی گروهی داشتند که اگر این سه قیمت عمده را کاهش دهیم قیمت تمام شده بنگاهها کاهش پیدا میکند و همچنین خانوارها به خاطر اینکه هزینههایشان از سمت انرژی و هزینه محصوالت مصرفی کاهش مییابد در نتیجه از تورم کاسته میشود. بر این اساس ماده مورد اشاره برنامه چهارم که درست در نقطه مقابل این تحلیل بود حذف شد. طرح تثبیت قیمت انرژی به تصویب رسید و چند ماه بعد دولت هم نرخ سود تسهیالت بانکی را کاهش داد و اصرار هم وجود داشت که نرخ ارز را هم ميتوانیم کاهش دهیم. تصور این بود که با این رویکرد تحولی عمده در اقتصاد و معیشت مردم بهوجود خواهد آمد تا آنجا که در پایان سال 1383 مجلس این بسته سیاستی را بهعنوان عیدی سال 1384 مطرح کرد و در توجیه اهمیت ثابت نگاه داشتن قیمت انرژی به مردم گفت که اگر قیمت بنزین به صد تومان میرسید تورم 100 درصد بهوجود ميآمد! این فرضیهاي بود که اجرا شد. قیمت انرژی به صورت واقعی و نرخ سود بانکی هم به مقدار قابل توجهی کاهش یافت. درست در فضایی که تقریبا به سمتی حرکت کرده بودیم که بانکهای خصوصی آزادی عمل نسبی در تنظیم رفتارشان با مشتریان داشتند و بانکهای دولتی به سمت رفتار اقتصادی حرکت ميکردند نرخ سود بانکی به صورت تکلیفی کاهش پیدا کرد. قیمت انرژی تثبیت شد و روی نرخ ارز هم فشار گذاشته شد که اگر ميشود کاهش پیدا کند. همین باعث شد که با توجه به تورم دو رقمی که سالهاي سال داشتیم قیمت نسبی انرژی و قیمت نسبی واردات کاهش پیدا کند. از طرفی قیمت نسبی سرمایه به خاطر کاهش نرخ سود تسهیالتهم کم شد. به خاطر این سیاست در شرایطی که بنگاه با هزینههای تورمی مواجه است وقتی که قیمت انرژی کاهش یابد در رفتار اقتصادی خود به این صورت نشان ميدهد که هر چقدر بیشتر از نهاده ارزانتر در مقایسه با نهاده گرانتر استفاده کند. در نتیجه بنگاههای ما به سمت مصرف بیشتر انرژی حرکت کردند. و همان طور که ميدانید شدت انرژی در کشور ما تقریبا باالترین در سطح دنیا است. صنایع ما با توجه به ارزان بودن نسبی انرژی ترکیبشان به سمت صنایع انرژیبر حرکت کرد و فرآیندهای تولید انرژیبر شد. چهار رشته اصلی صنعت ما که حدود باالی 60 درصد ارزش افزوده صنعت ما را تشکیل ميدهند صنایع به شدت انرژیبر ما هستند. 4

5 رزین و رنگ صنعت 1391 پاییز 51 شماره ارز نرخ که بود شد این اتخاذ کشور در که دومی سیاست عمال تورمی شرایط در ارز نرخ کاهش که دهیم کاهش را کاالی با مقایسه در واردات قیمت نسبت که ميشود باعث که عالمتی طبیعتا شدن ارزانتر این و شود ارزانتر داخلی بیشتر که است این ميدهد تولیدکننده و مصرفکننده به واردات درنتیجه است. ارزانتر که کنند مصرف کاالیی از داخلی ناخالص تولید به واردات نسبت یافت. افزایش ما این و خارج به اقتصاد وابستگی میزان از است شاخصی در فقط که طوری کرد. پیدا افزایش زیادی شدت با نسبت بیش جهانی اقتصاد به تولید در ما وابستگی 80 دهه سالهای ارزانتر نسبی طور به واردات که همانطور شد. برابر دو از میشد. وابستهتر واردات به نسبی طور به هم ما اقتصاد میشد این کرد. پیدا کاهش شدت به یکباره هم بانکی سود نرخ بانکی سیستم در که کسانی که بود معنی این به کاهش ميشود گرفته مالیات آنها از که انگار میکردند سپردهگذاری یارانه ميگیرند بانک از تسهیالت که کسانی به مقابل در و ما اقتصادی بنگاههاي که شد باعث مساله این میشود. داده هر استفاده سمت به کار نیروی و سرمایه بین انتخاب در که است نادری اتفاق این کنند. حرکت سرمایه از بیشتر چه شد.با منفی ما صنعت اشتغال که است افتاده ما کشور در سیستم ولی ميشد گران تورم با کار نیروی اینکه به توجه هب بنگاهها لذا میداد پایینتر قیمت با را تسهیالتش بانکی از کمتر چه هر استفاده و سرمایه بیشتر چه هر افزایش سمت ما که است چیزی آن خالف این کردند. حرکت کار نیروی داریم. نیاز آن به اشتغالزایی جهت در اقتصاد در اقتصاد در که تعادلی عدم پنج این روی سیاست این اثر حاال : نمود بیان زیر بشرح میتئان دارد وجود کالن بانک به بانکها بدهی که افتاد اتفاق این بانکی سیستم در واقعی سپرده ارزش که بود این علت یافت. افزایش مرکزی در و ميکرد پیدا کاهش مدام ميگذاشتند بانک در مردم که بود. شده تر ارزان ميشد گرفته بانک از که تسهیالتی مقابل بانکها تراز و شده بیشتر تسهیالت برای تقاضا نتیجه در ميشد. منفی مراجعه مرکزی بانک به منفی تراز این جبران برای بانکها بنابراین ميداد. وام بانکها به هم مرکزی بانک و ميکردند بدهی افزایش نتیجه در پولی پایه حجم و نقدینگی حجم فاصله این در زیادی خیلی شدت با مرکزی بانک به بانکها به بانکها بدهی کالن اقتصاد مباحث در یافت. افزایش تعادل عدم یا تعادل از شاخصی یک بهعنوان را مرکزی بانک بسیار شاخص که وقتی. گرفت نظر در میتوان بانکی سیستم بانکی سیستم در تعادل عدم که ميدهد نشان است زیاد است. شده تشدید مصرف ميگذاریم پایین را انرژی قیمت وقتی دیگر طرف از مجبور دولت شود زیاد که انرژی مصرف ميیابد. افزایش آن کار این با کند. تامین واردات طریق از را انرژی آن که است کم ماند خواهد دولت اختیار در که خالصی صادرات مقدار آن بر عالوه ميیابد. کاهش دولت درآمد بنابراین و ميشود عددی ميداریم نگه ثابت یا کاهش هم را ارز نرخ که وقتی یافت. خواهد کاهش هم ميشود ضرب ارزی درآمد در که گاز شرکت توانیر مثل انرژی تولیدکننده بنگاههای نتیجه در نمیتوانند چون میشوند مواجه مشکل با پاالیش و پخش و بنگاهها این به که ميشود ناچار دولت و کنند جذب درآمد 1386 سال در که طرحی همان در اینکه کما کند. کمک هم ذخیره حساب از که داد مجوز مجلس رسید تصویب به پرداخت پول انرژی تولیدکننده شرکتهای و توانیر به ارزی شود. این داد. افزایش را دولت بودجه کسری اتفاقات این مجموعه نقدینگی حجم افزایش معنی به دولت بودجه کسری افزایش ميشد تصور ابتدا که فرضیهای آن پس است. تورم افزایش و تورم دهیم کاهش اداری صورت به را بنگاهها هزینه اگر باعث نهایت در چون کرد. نقض را خودش مییابد کاهش تاثیر با و میشد بانکی سیستم کسری و دولت بودجه کسری نمود. مي تشدید را تورم نقدینگی حجم و پولی پایه روی برای تقاضا که شد باعث ارز نرخ کاهش دیگر طرف از شدت با ما غیرنفتی تراز کمبود و شود زیاد خیلی واردات ميدهد نشان غیرنفتی پرداختهاي تراز شکاف یابد. افزایش 5

6 رزین و رنگ صنعت 1391 پاییز 51 شماره بود این نتیجه شد. وابسته نفت به بیشتر چه هر ما اقتصاد که برنامه کاهشی جای به 1387 و 1386 سال در تورم نرخ که یافت. افزایش شده ریزی اینکه. دارد بزرگ مشکل یک هم بیکاری نرخ ما کشور در دارد وجود آمریکا و اروپا در که آنچه با ما بیکاری ساختار چرخهای و نوسانی آنجا در بیکاری است. متفاوت بسیار میلیون 20 حدود اروپا اقتصاد در مثال که است درست است. میلیون 20 که نیست معنی این به این اما دارد وجود بیکار 20 این بیکارند. طوالنی مدتی برای که هستند مشخص نفر ميکند. تغییر افرادش یکبار ماه چهار ماه سه هر نفر میلیون تعدیل بنگاهها برخی داریم. جابهجایی کار بازار در یعنی اینکه میگیرند. جدید نیروی دیگر بنگاههایی و ميکنند نیرو است. ساختاری بیکاری باشند بیکار همواره عدهای یک مهم کشورهای برخی به شبیه ما کار بازار در بیکاری پدیده انتظار دوره پیشرفته کشورهای در است. خاورمیانه دیگر دوره این است. ماه پنج تا سه حدود کار بازار به ورود برای انتظار بیکار فرد تقریبا و است زیاد بسیار ما کار بازار برای بر جوان نیروهای سنی بازه به هم این بیابد. شغل که ندارد 29 تا 15 بیکاری نرخ ما کشور در خاطر همین به ميگردد. بیکاری نرخ متوسط با مقایسه در توجهی قابل تفاوت سال و يافته افزایش دوره این در جوانان بیکاری شکاف دارد. کرد. تشدید را تحصیلکردگان و زنان جوانان بیکاری نفر میلیون 8/5 حدود چیزی 1355 سال در ما شاغلین تعداد نفر میلیون 10/7 حدود به 1365 سال در رقم این است. بوده بوده افزایش حال در کشور شاغلین تعداد یعنی است. رسیده هدف سوم برنامه در که 1384 تا 1380 سالهای در است. به بود شده مشخص سال در شغل هزار 780 حدود ایجاد اما شد. ایجاد سال در شغل هزار 765 حدود متوسط طور افتاد. عجیبی اتفاق ما اقتصاد در آن از پس سال در که رقمی آخرین تا 1384 سال از ما شاغلین تعداد 660 و میلیون 20 حدود در و ثابت تقریبا داریم 1389 ایجاد خالص ای سابقه بی طور به یعنی است. نفر هزار هر در است. بوده صفر اخیر سالهای در ما اقتصاد در شغل دست به هم تعدادی و میدهند دست از شغل تعدادی حال شاغلین کل جمع که اشتغال ایجاد خالص اما ميآورند. است. بوده ثابت ميشود کشور منابع اوج در ما که داده رخ زمانی در درست اتفاق این محدودیت با شدت به کهما جنگ دوران در حتی بودهایم. شغل هزار 250 از بیش متوسط طور به بودیم مواجه منابع ایجاد تعداد اخیر سالهای فاصله در بود. شده ایجاد سال در آن به هم را 90 سال اگر و است. بوده صفر کشور در شغل شغل هزار 65 تقریبا که ميرسیم نتیجه این به کنیم اضافه تصمیماتی همان نتیجه در مساله این ایم. داده دست از هم است. شده گرفته بنگاهها درباره که است ما اقتصاد در را اصلی تعادل عدم پنج که بود شرایط همین در بانکی سیستم در کار بازار در بودجه در آورد. بوجود ابعاد با تعادل عدم دچار پرداختها تراز در و انرژی بازار زیست فاجعه یک سمت به ما آن بر عالوه و شدیم بزرگ کردیم. حرکت انرژی باالی مصرف با هم محیطی توجه تعادل عدم پنج این بین از که بود این افتاد که اتفاقی از بعد شد. جلب انرژی قیمت یعنی آنها از یکی روی فقط به نسبت نظرش سیاستگذار شد انجام که زیادی بحثهاي را انرژی قیمت که رسید رویکرد این به و کرد تغییر قبل این باشد. داشته مستقیم پرداخت مردم به و دهد افزایش داد. روی 1389 آذر اواخر در اتفاق قطعنامه تصویب آن و افتاد هم دیگری اتفاق 1389 سال در جدی خیلی شکل ما تحریم موضوع که بود امنیت شورای به ما که شد ترسیم چشماندازی بنابراین گرفت. خودش به روشن و گرفت خواهیم قرار فشار تحت بیرونی منابع لحاظ شد. خواهد زیاد بیرونی محدودیتهای ما مسیر در که شد بنگاههای که بود این انرژی قیمت تقلیل از سیاستگذار انتظار خطوط و تکنولوژی بهبود جهت در انرژی کننده مصرف سمت به اصالحات این از و کنند سرمایهگذاری تولیدشان و تحریم اما کنند. حرکت انرژیبر کمتر تکنولوژیهاي قاعدتا کرد. محدود را آنها کسبوکار فضای شدن نامساعدتر هم این از پیش که خارجی مالی منابع به دسترسی تحریم با 6

7 میسر نبود کاهش پیدا کرد بنابراین به سمت بازار ارز فشار ایجاد شد. خود به خود وقتی که به یک سمت هزینه فشار ميآید این فشار به بخش دیگر منتقل ميشود که ممکن است امکان صرفهجویی ایجاد کند. همچنین به سیستم بانکی برای اخذ تسهیالت فشار وارد میشود. از طرف دیگر دولت نگران این بود که افزایش جهشی در قیمت انرژی ممکن است باعث شود بنگاهها نیز قیمت محصوالتشان را خیلی افزایش دهند و تورم باال ایجاد شود. بنابراین روی قیمت فروش محصوالت بنگاههای تولیدی کنترل زیادی اعمال کرد. حال هر چقدر بنگاه مهمتر و بزرگتر بود این کنترل هم جدیتر و سختتر اعمال ميشد و هر چقدر بنگاهها کوچکتر و کم اهمیتتر بودند آزادی عمل بیشتری داشتند. در نتیجه بنگاه هم از سوی درآمد و هم از سمت هزینه در فشار قرار گرفت. لذا تقاضا هم برای ارز و هم برای سرمایه افزایش یافت. نتیجتا تقاضا برای نیروی کار کاهش و برای سرمایه و ارز افزایش پیدا خواهد کرد. شرایط ذکر شده در کنار افزایش شدید حجم نقدینگی باعث شد نرخ ارز با جهش مواجه شود و این جهش در کنار افزایش قیمت انرژی فشار زیادی را روی بازار ارز و بازار طال بگذارد. ماحصل اینکه بنگاههای کشور با هزینههاي مختلفی که با آن مواجه بودند در فشار قرار گرفتند. تحریم هم اثر خودش را گذاشت و بنگاههای عمده و مهم که محصوالت قابل توجهی داشتند به لحاظ فروش محصولشان هم در فشار قرار گرفتند. در قسمت خانوار قیمت انرژی افزایش پیدا کرد. طبیعتا انتظار هم ميرفت که تورم هم افزایش پیدا کند. حتی اگر قانون کامال درست هم اجرا ميشد تورم حتما افزایش ميیافت. چون وضع مالی دولت نامساعد شد وضع بنگاهها نامساعد شد بنابراین دستمزد حقیقی نیروی کار کاهش یافت. منظور از دستمزد حقیقی منظورم دستمزدی اسمی است که با تورم دچار کاهش ارزش شده است.از طرفی چون قبل از این افزایش نرخ سود بانکی کاهش یافته بود درآمد واقعی مردم هم از سپردهگذاری کاهش یافته بود. اگر یک دستهبندی کلی در خانوارها به دو گروه خانوارهای فقیر و خانوارهای پردرآمد داشته باشیم قشر متوسط را کنار میگذارم یارانهای که دولت داد برای خانوارهای فقیر خیلی عمده شد و خانوارهای پردرآمد که بخش عمدهای از نقدینگی سپرده آنها در سیستم بانکی است به سمت بازار ارز و طال روانه شد. یعنی گروههای پردرآمد جامعه ذخیره نقدی خودشان را به سمت ارز و طال بردند. گروههاي کمدرآمد جامعه هم با مواد غذایی و نیازهای اولیه سعی کردند خودشان را در برابر تورمی که اتفاق افتاده بود پوشش دهند. اما چون ارزش دستمزدشان کم شده بود اتکایشان به یارانه دولت افزایش یافت. دولت بیش از توازن دریافتیاش از فروش انرژی به خانوارها پرداخت کرد و بنابراین یک سرفصل جدید به کسری بودجه دولت اضافه شد. طبیعتاهزینههاي خود دولت هم در نتیجه افزایش هزینههای انرژی باال رفت و همچنین به خاطر تحریمها درآمد حاصل از فروش نفت هم کاهش یافت. بنابراین کسری بودجه دولت عدد قابلتوجهی شد. بنگاههای تولیدکننده انرژی قبل از افزایش قیمت انرژی هم تحت فشار بودند. پس از افزایش قیمت به خاطر اینکه بین دریافتی و پرداختی سازمان هدفمندسازی یارانهها توازن برقرار نبود کل منابعی که از فروش انرژی حاصل ميشد اول به سازمان هدفمندسازی یارانهها ميرفت و بعد از آنجا به بنگاههای تولیدکننده انرژی پرداخت ميشد. مثال اینطور نیست که وقتی ما بنزین ميزنیم و به پمپ بنزینپول پرداخت ميکنیم این پول درآمد شرکت پخش و پاالیش باشد و بعد بگوییم درآمد شرکت پخش و پاالیش حاال ميتواند درآمدش را با هزینههایش یعنی نفتی که قبال 5 دالر از شرکت نفت میخریده و حاال 30 دالر شده است تطبیق دهد. پول بنزینی که ما از پمپ بنزین ميخریم به حساب سازمان هدفمندسازی یارانهها ميرود. قبوض برق و گازی که ما ميپردازیم به حساب سازمان هدفمندسازی یارانهها ميرود. بنگاههای تولیدکننده انرژی هم باید بابت هزینه هایشان منابع 7

8 مورد نیاز خود را از این شرکت دریافت کنند نه از فعالیت واقعی اقتصادی خودشان. بنابراین عمال سمت عرضه انرژی در معرض دو مشکل توامان قرار گرفت. یکی تحریم که فشار اصلیاش روی شرکتهاي تولیدکننده انرژی و بخش باال دستی بود. دیگری هم مشکل مالی در بخش پاییندستی و در نتیجه به هم خوردن رابطه مالی بین فروشنده خریدار دولت و سازمان هدفمندسازی یارانهها. این مجموعه اختاللهاي جدی در کارکرد سیستم بخش عرضه انرژی ایجاد کرد. برمیگردم به آن پنج عدم تعادلی که در ابتدا گفته شد. عدم تعادل در سیستم بانکی به دلیل افزایش فشار بنگاهها روی سیستم بانکی تشدید شد کسری بودجه دولت به خاطر افزایش کسری سازمان هدفمندسازی یارانهها و تحریمها تشدید شد کسری تراز پرداختهای ما به خاطر حملهای که به بازار ارز شد شدت گرفت در بازار انرژی در سمت تقاضا بهبود رفتار و در سمت عرضه اختالل رفتار ایجاد شد و مجموعه اینها عدم تعادل بازار کار را تشدید کرد. در کنار همه اینها ما بهطور بسیار جدی مشکل زیست محیطی به دلیل آلودگی هوا مواجه شدیم. سازمان هدفمندسازی یارانهها تقریبا کمی کمتر از نصف آن مقداری که به مردم پرداخت ميکرد درآمد داشت و بنابراين با کسری مواجه بود. در نتیجه تورم تشدید شد و بدهی بانکها به بانک مرکزی خیلی افزایش یافت.عدم توجه به اثرات سرریز اصالح بازار انرژی در سایر بازارها و اجرای این طرح همراه با شدت گرفتن تحریمها منجر به عدمتراز مالی دولت در پرداخت نقدی یارانهها افزایش نرخ ارز کاهش مجدد نسبی قیمتها در مقایسه با قیمت فوب خلیج فارس شکلگیری مجدد قاچاق و از آن سمت هم کاهش ارزش حقیقی یارانه نقدی شد. در خاتمه الزم میدانیم یادآور شویم که اقداماتی مانند دخالت مستمر دولت در قیمت گذاری کاال و خدمات که متعاقب افزایش قیمت انرژی و اجرای فاز اول هدفمندی یارانهها جریان دارد به صنعت تولید و صادرات کشور خسارات غیرقابل جبرانی وارد نموده و مینماید. ازطرف دیگر افت شدید ارزش ریال تورم خارج از کنترل کاهش شدید قدرت خرید عامه و نگرانی امنیت شغلی بیکاری و نگرانی شدید نسبت به تامین نیازهای مالی آتی هم موجب ناهنجاریهای عدیده مالی اجتماعی و رفتاری روزافزونی شده است. تردیدی نیست که عملکرد غیراصولی بانک مرکزی در انجام تعهدات و چند نرخی بودن ارز و نوسانات جهشی آن بستری برای رانت خواری فرارهای مالیاتی و بروز مشکل در ارائه مستندات مالی قابل قبول برای اثبات صحت ثبت امورمالی و نگهداری دفاتر بنگاهها را درپی داشته و دارد که خود تالی فاسدهای عدیدهای را بدنبال خواهد داشت. در این میان امور بانکی کشور دچار اختالل شده و عمال استفاده از خدمات بانکی از جمله تسهیالت بانکی برای بنگاههای تولیدی که در شرائط حاضر به نقدینگی چند برابری برای ادامه فعالیت حداقلی و ماندگاری نیاز دارند غیر ممکن شده است. چون اکثریت شهرنشینان روزانه با نارسائیها و مشکالت دست به گریبان هستند لزومی به یادآوری موارد دیگر نیست. 8

9 فراتر از جنبه هاي تزئيني پوشش ها Moving Beyond the Aesthetics چکیده شیوع بیماریهای واگیردار در بیمارستانها و گاها در خارج از بیمارستانها و در مکانهای عمومی پر رفت و آمد و ظهور نانو فناوری و ارائه ترکیبات نانو نقره که خواص ضدمیکروبی قوي دارند تولید کنندگان پوششها را بر آن داشته تا از این ترکیبات در پوششها استفاده كرده افق جدیدی را در بازار پوششهای جهانی بگشایند. مقدمه این روزها خبرهای خوبی از بیماریهاي واگیردار بیمارستانی )HAIs( در برخی ایاالت آمریکا به گوش نمی رسد. مطالعات اخیر در ایالت واشنگتن در باب همین موضوع نشان داد که موفقیتهای چندانی در ریشه کن نمودن بیماریهای واگیردار بیمارستانی صورت نگرفته است و لذا توجه عمومی به این موضوع معطوف گشته است. ظاهرا ساالنه آمریکایی در بیمارستانها به دلیل آلوده شدن به باکتریها و میکروبها جان خود را از دست میدهند. میزان پرداخت بیمه به بیمارانی که در بیمارستانها مبتال به بیماری شده اند کاهش یافته و حتی در برخی موارد به طور کامل حذف شده است. متوسط هزینههای درمان این بیماریها برای هر حادثه بالغ بر دالر تخمین زده شده است و بهطور میانگین با نرخی معادل 5% تعداد پذیرشها رشد میکند. حتی اگر این نرخ به 4% نيز کاهش یابد به میزان زیادی در هزینههای بیمارستانها صرفه جویی خواهد شد. برعکس ا گر نرخ رشد مثبت باشد میلیونها دالر هزینههای اضافی بر بیمارستانها تحمیل خواهد شد. خوشبختانه پیشرفتهای به دست آمده در زمینه فناوری ضدمیکروبی شرایط را برای حفظ بهداشت و جلوگیری از انتقال بیماریهای واگیردار از طریق کنترل رشد میکروبها مهیا نموده است. برخی روشهای معمول جهت جلوگیری از انتقال بیماریها نظیر شستن دستها گندزدایی و ضدعفونی کردن ضروری بوده و همچنان ادامه دارد. با این حال برخی از بیمارستانها در پی آنند تا نقش عوامل ضدمیکروب را از حالت درمانی به حالت پیشگیری تبدیل کنند و با این کار اجازه ورود عوامل بیماریزا به محیطهای بیمارستانی را ندهند. موفقیت 9

10 روشهای پیشگیری كننده در درجه اول مستلزم استفاده از عوامل ضدمیکروب مؤثر ایمن بادوام کم هزینه و سازگار با تنوعي از مواد است. نقره فلزی که هزاران سال به عنوان ماده طبیعی سالمتی بخش و نگهدارنده مورد احترام بوده است برترین گزینه برای این مجموعه از نیازمندی هاست. نقره: محافظی مطمئن و بی تأثیر از گذر زمان از خواص ذاتی ضدمیکروبی نقره در طول تاریخ گزارشهای زیادی شده است سال پیش از میالد فينيقیها آب را در ظروف نقرهای نگهداری میکردند تا مانع از فساد میکروبی آن شوند. 500 سال قبل از میالد نیز یونانیها و رومیها بهطور معمول برای پاکسازی آب از ظروف نقرهای استفاده میکردند. در قرن چهارم میالدي بقراط پدر پزشکی جدید خواص شفابخش و ضدبیماری نقره را مورد توجه قرار داد. در قرن نوزدهم در غرب استفاده از نقره برای نگهداری آب و جلوگیری از بیماریهای مزمنی نظیر اسهال خونی سرماخوردگی و آنفوالنزا همچنان ادامه داشت. مردم مغرب زمين سکههای نقرهای را در ظروف شیر خود میانداختند تا سرعت رشد باکتریها را کند کنند. در سالهای 1800 نیز استفاده از نقره برای مقاصد پزشکی دیده شد: از نقره بهعنوان دستبندهای طبی از نیترات نقره برای پیشگیری از تولد نوزادان نابينا و نیز برای درمان حصبه و سیاه زخم استفاده شد. قبل از ظهور آنتی بیوتیکها در دوران جنگ جهانی اول از ترکیبات نقره برای پیشگیری از شیوع انواع بیماریهای واگیردار استفاده میشد. طی سالهای 1920 ساالنه بالغ بر سه میلیون نسخه پزشکی برای درمان با نقره نوشته شد. روند تاریخی جذاب نقره هنوز هم مسیر خود را ادامه میدهد و البته این حاصل خواص منحصر به فرد آن است. نقره یکی از غیرسمی ترین و ایمن ترین فلزات طبیعی است. از نقره بهطور معمول در قطرههای چشم جهت جلوگیری از عفونت چشم استفاده میشود. اثر ضدمیکروبی نقره در درمان زخمها ترجیح داده میشود زیرا که بدون باال بردن مقاومت بدن در برابر اثر آنتی بیوتیکها جلوی عفونت را میگیرد. در مرکز سوختگی ایاالت متحده آمریکا بهترین درمان برای سوختگی استفاده از سولفادیازین نقره است. دیگر موارد کاربرد نقره به غیر از موارد پزشکی استفاده از آن در سطح تختههای خرد کردن مواد غذایی و ميزکار آشپزخانهها جهت ممانعت از آلوده شدن مواد غذایی در لباسهای ورزشی و نظامی به منظور کاستن از بوی ناشي از رشد باکتری ها در مبلمان و فرشها مورد استفاده در فضاهای بیرونی جهت جلوگیری از تخریب آنها و باالخره در فیلترهای تصفیه آب برای خطوط هوایی بینالمللی و ناسا میتوان یاد کرد. نانو فناوری: کم نیز زیاد است براي مدتي تعدادي از روشهای میکروب زدائي مصارف تجاري پيدا كردند. با این حال این روشها برای پاسخگویی به شرايط موجود که طالب حفظ سالمتی در حد باال و جلوگیری از انتقال بیماریهای عفونی هستند امروزه با محدودیت هایی مواجه هستند. پیشرفتهای غیرمنتظره اخیر در مبحث محصوالت ضدمیکروب نقره و نانو افزودنیهای نقره تا حد زیادی این مشکالت ذاتی را مرتفع نموده است. نانو فناوری دانش مهندسی و علوم را با هم تلفیق کرده تا موادی با اندازههای کوچک تر از 100 نانومتر بسازد. برای آنکه حس روشنی از این مقیاس داشته باشید به این فکر کنید که ضخامت موی انسان در حدود نانومتر است در حالیکه باکتریها و ویروسها به ترتیب 2000 و 100 نانومتری هستند. وقتی اندازه ذرات مواد به مقیاس نانو میرسد خواص آنها با حالت تودهای و درشت ذرهای بسيار تفاوت ميكند. تنها وقتی چگونگی کارکرد نانو نقره را بدانیم از مزایای کلیدی آن مطلع خواهیم شد. يون نقره شکل بسیار فعالی از نقره است که میتواند باکتری ها کپکها و قارچها را نابود کند. رطوبت نانوذرات نقره را فعال كرده و یونهای نقره را آزاد میکند که میتوانند به میکروبها حمله کنند. یونهای نقره فعالیت باکتریها را از طریق متوقف کردن سوخت و ساز و جریان انتقال آنها در محیط الکترولیت مانع میشوند. آنها در واقع با کند یا متوقف کردن تکثیر DNA یا چسبیدن به دیواره سلول باکتری آن را متالشي كرده فعالیت باکتری را متوقف میسازند. کاهش دادن اندازه ذرات نقره تا مقیاس نانو مزایایی به همراه دارد که در شکل تودهای نقره آنرا نخواهیم یافت. کلید بهینه كردن روش استفاده از نقره بهعنوان ضدمیکروب به حداکثر رساندن ميزان تولید یونهای نقره است که قادرند میکروبها را نابود سازند. این امر با کاستن متوسط اندازه ذرات نقره که سریعا سطح ويژه مؤثر تولید یون نقره را باال میبرد بهدست میآید )شکل 1(. لذا برخالف روشهاي ضدمیکروبی بر پایه نقره تودهای که عملکرد خود را مدیون افزودن غلظت باالیی از نقره هستند نانو نقره همین کارایی را تنها با افزودن مقدار کمی از نقره موجب میگردد از همین رو عالوه بر کاهش هزینه ها مشکالت زیست محیطی نیز کمتر میشوند. 10

11 تولید و گونههای مختلف مواد میزبان نظیر پوششها اسفنجها پالستیکهای مهندسی و همینطور الیاف و منسوجات طبیعی و مصنوعی سازگار باشند. بهخصوص در رابطه با پوششها تولید کننده میتواند افزودنیهای نانو نقره مایع را در هر مرحلهای از تولید و به دفعات به سامانه مایع خود اضافه و مخلوط کند. نانو نقره پودری نیز موجود است و از آن میتوان به همراه دیگر افزودنیها نظیر مقاومت در مقابل شعله و رنگینهها بخصوص در پوششهای پودری استفاده کرد. شکل 1: سطح ويژه ذرات نانو نقره نسبتا زیاد است لذا مقدار اندکی از آن میتواند تعداد قابل مالحظهای یون نقره میکروبکش تولید کند. مقیاس نانو مزایای دیگری نیز برای نقره به همراه دارد. نانو ذرات نقره قادرند از طریق پیوندهای ظرفيتي به مولکولهای دیگر محصوالت بچسبند و لذا ذرهای یکپارچه بهوجود آورند. به این ترتیب ذرات نقره در طول زمان نسبت به شستشو و پاک شدن تدريجي کمتر حساس خواهند بود. وقتی طریقه کاربرد آن صحیح باشد قابلیتهای ضدمیکروبی آن برای عمر مورد انتظار ماده میزبان بهطور مؤثری بروز خواهد کرد. بهعالوه نانو ذرات نقره چنان کوچکاند که ميتوانند اثر سوئی بر خواص مکانیکی ماده همراه داشته باشند )شکل 2(. و از آنجایی که نانو ذرات نقره ماهیت فلزی دارند برخی از خصوصیات فلزی مرتبط با نقره تودهای نظیر پایداری گرمایی طی فراورش و پایداری فام در برابر UV را در خود حفظ میکنند. نهایتا آنکه افزودنیهای بر پايه نانو ذرات نقره را میتوان به شکل ترکیبات از پیش آماده تولید کرد طوری که بتواند با بسیاری از فرایندهای شكل 2: اندازه ذرات نقره )چپ( هزار برابر کوچک تر از اندازه دیوارههای سلول اسفنج )راست( است لذا روی خواص مکانیکی آن اثر منفی ندارد. نقره با مقیاس نانو: کارا با خواص غیرمنتظره درحالیکه پیشرفتهای کنونی در فناوری کارایی و انعطافپذیری کارکردی نانو نقره را بهبود بخشیده است در استفاده از نانو نقره و ایمنی آن در رابطه با سالمتی انسان و محیط زیست از قبل گزارشهایی وجود داشته است. استفاده از نانو نقره در محصوالت پزشکی نظیر باندهای زخم و ميلههاي خروج مايعات از بدن در حين عمل جراحی توسط FDA تأیید شده است. در ضمن انجمن بینالمللی Oeko-Tex افزودنیهای نانو نقره را تحت آزمایش قرار داده و آنها را بهعنوان افزودنیهای بیضرر دسته بندی نموده است. در کاربردهای غیرعمومی نیز نانو نقره بهعنوان افزودنی سالم شناخته شده است و بالغ بر شش دهه است که از شکل کلوئیدی آن برای کنترل خزههای دریایی استفاده میشود. صافیهای کربن آغشته به نانو نقره که برای تصفیه آب آشامیدنی بهکار میرود ضامن آب سالم تصفیه شده است. نقره در جریان پسابها و محیطهای طبیعی بالفاصله به يك ترکیب معدنی خنثی نظیر سولفید نقره تبدیل شده و لذا خطر آسیبهای غیرعمدی به محیط زیست را تا حد زیادی تخفیف میدهد. تولید کنندگان محصوالت ضدمیکروبی نانو نقره باید مطمئن باشند که اگر حقیقتا محصوالتشان خواص ضد میکروبی کامل دارد در اين صورت با سیاستهای جاری حفظ محیط زیست مشکلی نخواهند داشت. تحوالت غیرمنتظره اخیر در باب فناوری پراکنشها تولید کنندگان را قادر میسازد تا نانو نقره را به سهولت وارد سامانههای پوششی متداول خود کرده و به پوششهایی با خواص ضدمیکروبی بسیار بادوام دست یابند. آزمونهای آزمایشگاهی نشان دادهاند که مقادیر بسیار كم نانو نقره کمتر از )0/ ppm درصد وزنی( در سامانههای منعطف با قابلیت عبور هوا مانند لباسهای ورزشی نیز مؤثرند. اما در سامانههای سختتر با خاصیت تنفسپذیری کمتر و چربی دوستتر به میزان بیشتری از نانو نقره نیاز است 11

12 )جدول 1(. بسیاری از ترکیبات ضد مه گرفتگی Agents( )Blooming میتوانند فعالیت سطحی نقره را در سامانههای پوششي بهبود بخشند. بهواسطه مؤثر بودن نانو ذرات نقره در غلظتهای بسيار پايین این افزودنیها اثر منفی بر زمان خشک شدن نحوه تشکیل الیه پوشش براقیت و مقاومت آن در برابر سایش ندارند. بهعالوه از آنجایی که گرما و UV آنرا تخریب نمیکند کاربر نیازی به تغییر فرایندهای تكميلي پخت ندارد. چشمانداز نانو نقره ضدمیکروب در صنعت پوششها نقش پوششهای ضدمیکروب برای جلوگیری از شیوع بیماریهای واگیردار از طریق حفاظت از سطوحی که در تماس دائم با اشیاء و افراد مختلف هستند رو به افزايش و جنبههای کاربردی آنها در حال توسعه است. سالهاست که ترکیبات ضدمیکروب نظیر زئولیتهای نقره نمکهای هالوژنه نقره و زیستکشهای آلی در ترکیب پوششها وارد شدهاند. با این حال استانداردهای فعلی تعیین کننده کارایی ترکیبات ضدمیکروب بخصوص در زمینه حفظ سالمتی از بابت دوام کارایی و ایمنی نسبت به جدول 1: میزان نانو نقره در مواد شیمیایی مختلف ترکیب شیمیایی میزان نقره )ppm( اپوکسی آلیفاتیک فلوئور و پلیمر آب پایه 750 تا 2000 سیلیکون آکریلیک حالل پایه ژل کت پلی استر غیراشباع استایرن آلکید حالل پایه گذشته بسیار دقیقتر هستند. ترکیبات ضدمیکروب مرسوم با استانداردهای دقیق فعلی مشکل دارند. فناوری ضدمیکروبی بر پایه زئولیتها از دهه 80 وجود داشته است. زئولیتها در واقع محفظههاي سرامیکی به ابعاد 2 تا 200 میکرون هستند که با یک تا ده درصد از ذرات از پیش یونیزه شده نقره پر شدهاند. از آنجایی که در حضور سدیم زئولیتهای نقره سریعا از طریق مبادله یونی یون نقره آزاد میکنند لذا خواص حفاظتی این دسته از ضدمیکروبها وقتی مرتبا با مواد شوینده حاوی درصد باالی سدیم شستشو میشوند در کوتاه مدت از بین میرود. در ضمن ذرات درشت زئولیت نقره خیلی راحت در پوشش مايع رسوب میکنند و در نتيجه روي برخی از خواص پوشش نهایی نظیر پایداری در برابر UV و مقاومت در برابر سایش تأثیر منفی دارند. نمکهای هالوژنه نقره نیز بهعنوان ترکیبات ضدمیکروب مورد استفاده قرار ميگيرند اما بهخاطر انحاللپذیری ضعیفشان چندان مؤثر عمل نمیکنند. به همین دلیل برای دريافت اثر مناسب باید به مقدار زیادی به ترکیب پوشش اضافه شوند و لذا خواص پوشش خشک شده نهایی نظیر پایداری فام آن در برابر پرتوهای UV را ضعیف میکنند. تعجبی ندارد که چرا هالوژنهای نقره پایه شیمی عکاسی سنتی هستند. در اغلب پوششهای آب پایه به منظور حفاظت و پايدار نگهداشتن امولسیون از افزودنیهای زیستکش آلی استفاده میگردد. زیست کشهای آلی در برابر خزهها و قارچهای خاص که موجب تخریب و آلوده شدن امولسیون در طول فرایند ساخت و در قوطی ميشوند بسیار مؤثر عمل میکنند. با این وجود این دسته از ترکیبات نمیتوانند در برابر انواع مختلف باکتریها چندان مؤثر عمل کنند و عمدتا ویژه موارد خاص هستند. در چنین شرایطی در طول فرایند یا در حین ذخیرهسازی تخریب میشوند و به محض آنکه پوشش اعمال شود از الیه پوشش جدا شده و عمل حفاظتی آنها به همان چند ماه اول محدود میگردد. برخی از زیستکشهاي آلی بالقوه برای سالمتی انسان مضر تشخیص داده شدهاند. زیستکشهای همراه با حاللهاي باقيمانده ترکیبات هم سطحکننده نرمکنندهها و کاتالیزورها میتوانند به پوششی منتهی شوند که به محض بیرون آمدن از قوطی خواص ضدمیکروبی خود را ایفا کند. لذا بسیار مهم است که ترکیبسازان پوششها روی پوشش خشک شده نهایی آزمونهای شرایط جوی تسریع شده و پیرشدگی )Aging( را انجام دهند تا کارایی افزودنیهای 500 تا 1000 رنگ پودری پلی استر پلی استر مالمین حالل پایه پلی اوره آلیفاتیک اپوکسی آب پایه پالستیسول امولسیون وینیل آکریلیک 250 تا 500 PUD یورتان دوجزئی 100% جامد TPU حالل پایه پلی استر حالل پایه 12

13 جدول 2: دادههای آزمون پیرشدگی روی پوششهای پلی استر پایه حالل. پیرشدگی تسریع شده پوشش پلی استر پایه حالل افزودنی ضدمیکروب انجام نشد بدون افزودنی درصد کاهش خاصیت ضدمیکروبی در اثر پیرشدگی 9/99% بدون افزودنی نانو ذرات نقره یک هفته تحت پاشش نمک و 100 بار رفت و برگشت به حالت خشک مالش دادن یک هفته تحت پاشش نمک و 100 بار رفت و برگشت به حالت خشک مالش دادن کاهش نیافت 9/99% جدول 3: داده های آزمون پیرشدگی روی ژل کت پلی استر غیر اشباع. افزودنی ضدمیکروب بدون افزودنی بدون افزودنی نانو ذرات نقره پیرشدگی تسریع شده پوشش پلی استر پایه حالل انجام نشد 100 ساعت در آب 65 C 100 ساعت در آب 65 C درصد کاهش خاصیت ضدمیکروبی در اثر پیرشدگی %99/9 کاهش نیافت %99/9 ضدمیکروبی پوشش معلوم گردد. در جداول 2 و 3 دادههاي مربوط به پوششهای پلی استري که در شرایط جوی آزمایشگاهی واقع شده نشدهاند نشان داده شده است. نتایج ثابت کرد که اجرای آزمونهای پیرشدگی برای تعیین دوام ضدمیکروبی آنها در ترکیب واقعی پوشش الزامیست. نقش جدید فرصتهای جدید با باال رفتن هزینهها و آسیبهای حاصل از بیماریهای واگیردار در بیمارستانها و حتی بیرون از بیمارستانها فرصتهای جدیدی برای بازار پوششها مهیا گشته است. حضور این پوششها در محصوالتی که هميشه در تماس با اشیاء و افراد مختلف قرار دارند و میتوانند محل جمع شدن میکروب باشند افق جدیدی را در امر حفاظت میکروبی از طریق جلوگیری از تجمع میکروب در مکانهای عمومی و بهخصوص بیمارستانها پیش روی تولیدکنندگان پوششها گشوده است. مشکل بزرگی که در فناوریهای ضدمیکروبی تدریجی بخصوص در مبحث دوام و تنوع موارد کاربردی وجود داشت مانع از ارائه یک راه حل جامع برای جلوگیری از شیوع بیماریهای واگیردار به ترکیب سازان پوششها میشد. اما با ورود نانو نقره این مشکل تا حد زیادی حل شد. در فناوریهای نوین نانو ذرات نقره در سطح مولکولي با پوشش یکی میشوند و به روش از پیش طراحی شده نقره آزاد میکنند لذا سطح غلظت مؤثر نقره را در باالی حد آستانه قرار میدهند و پوشش کارایی ضدمیکروبی خود را با گذشت زمان مثل روز اول حفظ میکند. مرجع: Chris Haupt, Paint and Coatings Industry, July 2010,

14 چکیده پوشش های هادي Conductive Coatings با توسعه فناوری تولید نانو لوله های کربنی Nanotubes( )Carbon و شناخت دقیق تر ساختار آنها امکان استفاده از این مواد پيشرفته در پوشش ها جهت دست یافتن به پوشش های هادي مقدور گشته است. در صورتی که این مواد را بتوان به طور یکنواخت در داخل محمل پوشش توزیع کرد طوری که ذرات با تشکیل تجمعات مولکولي کوچک شبکه به هم پیوسته رسانایی را شکل دهند کارایی قابليت هدایت پوشش به حداکثر میزان خود خواهد رسید. مقدمه در سالهای اخیر از پوششهای نوین کارکردهای بیشتری مطالبه میگردد. به غیر از ظاهر و خصوصیات نوری ویژگیهای دیگری نظیر خواص مکانیکی بهتر خصوصیت ضدالکتریسیته ساکن و رسانایی الکتریکی نیز مدنظر است. برای دست یافتن به این ویژگیها میباید مواد مختلفی وارد الیه پوشش گردد. برای باال بردن رسانایی الکتریکی میتوان از ذرات مس یا نقره پلیمرهای آلی رسانا یا دوده بهره جست. در بسیاری از موارد چارهای نیست جز افزودن این مواد به شکل نانوذرات. در غیر اینصورت ممکن است توزیع ذرات در الیه پوشش یکنواخت نباشد و یا آنکه نتوان میزان زیادی از آنها را در ترکیب پوشش وارد کرد. برای تولید نانوذرات روشهای متعددی وجود دارد اما اغلب آنها با بهره واکنش پایین مواجهاند و یا برای رسیدن به کارایی بهینه به فرایندهای تکمیلی بعدی نیاز دارند. از این رو به موادی با قیمت باال منجر میگردند که همراه با افزایش قیمت مواد اولیه جدید مجموعا قیمت کلی را در برخی کاربردها بیش از حد باال میبرند. یکی از این موارد استفاده از نقره است. طی چند سال گذشته قیمت میانگین نقره بهطور پیوسته باال رفته است. قیمت نانوذرات نقره از نقره هم باالتر است. در حال حاضر بسیاری از شرکتها روی ترکیبات غیرفلزی تمرکز کردهاند بهخصوص مواد کربنی تا به رسانایی الزم با قیمت مناسب دست یابند. کربن شکلهای مختلفی دارد الماس گرافیت Fullerenes و نانو لولههای کربنی tubes(.)carbon Nano بهجز الماس بقیه آنها رسانا هستند. در حال حاضر گزارشهای متعددی در باب خواص فیزیکی و رسانایی الکتریکی نانو لولههای کربنی به چاپ رسیده است. 14

15 برای دست یافتن به خواص الکترونیکی و مکانیکی فراتر از آنچه که تا به حال مواد از خود نشان داده اند نانو لولههای کربنی برترین گزینه برای توسعه سامانههای مواد نوین هستند. رسانایی بسیار باال به همراه نسبت ابعاد )نسبت طول به قطر( باال آنها را برای تهیه پوششهای نوین با عملکردهای خاص مناسب نموده است. در این مقاله آخرین دستاوردها در باب استفاده از افزودنیهای بر پایه نانو لولههای کربنی جهت باال بردن رسانایی الکتریکی سامانه پوششی مختلف ارائه شده است. جدول 2: پوشش شفاف تک جزئی بر پایه.Worleesol 61A مواد وزن )گرم( 47/7 8/6 3/9 2/4 36/7 0/5 0/2 Worlessol 61 A Cymel 327 * بوتیل گلیکول* دی متیل اتانول آمین آب BYK 020 BYK 333 کارهای تجربی پوششها روی صفحات آزمون شیشهاي و فویلهای PET با ضخامت خیس 75 میکرون اعمال شدند. بعد از سخت شدن طی برنامه دمایی خاص تمام صفحات آزمون به مدت 24 ساعت در دمای معمولی باقی ماندند و سپس مقاومت الکتریکی هر صفحه آزمون در سه نقطه از آن اندازهگیری شد. ترکیب سازنده اولیه پوششهایی که کار با آنها آغاز شد در جداول 1 تا 3 ارائه شده است. نانو لولههای کربنی چند دیواره Multi( )Wall Corbon Nanotubes خریداری شده از شرکتهاي مختلف به شکل پراکنههای آبی Dispersion( )Aqueous مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج و بحث جهت تعیین کارایی نانو لولههای کربنی چند دیواره )MWCNT( در سامانههای پوشش آب پایه مختلف از یک پوشش شفاف دوجزئی بر پایه Bayhydrol A145 و دو نوع پوشش شفاف تک جدول 1: پوشش شفاف دوجزئی بر پایه.Bayhydrol A 145 مواد وزن )گرم( جزئی به ترتیب بر پایه Worleesol 61A و Bayhydrol D155 استفاده شد. سامانه A 145 بالفاصله پس از اعمال شروع به سخت شدن کرد اما دو سامانه دیگر با باال بردن دما شروع به سخت شدن كردند. شیمی رزین دو سامانه سخت شونده در دمای باال با هم تفاوت داشت. Worleesol 61A از نوع آلکید مالمین و Bayhydrol D155 از نوع پلی استر مالمین بود. تفاوتهای بین سه سامانه اثر زیادی بر نحوه توزیع MWCNT در داخل سامانه پوشش داشت. در تمام سامانههای پوششي از میزان 0/5 تا 8/0 درصد MWCNT که بر اساس وزن رزین جامد محاسبه شد استفاده گردید. پوششها روی صفحات شیشهای و PET اعمال شدند. الیههای پوشش حاوی 0/5 تا %2 نانو لوله کربنی کامال تیره اما هنوز شفاف بودند. نمونههای با غلظتهای باالتر MWCNT غیرشفاف بودند )شکل 1(. همانطور که شکل 2 نشان میدهد پایینترین مقدار مقاومت الکتریکی سطحی معادل باالترین هدایت الکتریکی از آن سامانه 82/5 1/8 0/9 0/2 14/6 24/7 5/3 جزء A Bayhydrol A 145 BYK 011 BYK 346 BYK 425 آب جزء B Bayhydrol 3100 Dowanol MPA نسبت A به = B 3/3 به 1 PH بین 8/2 تا 8/5 تنظیم شد. * شرایط پیش اختالط: 20 دقیقه در خالء 30 دقیقه در دمای 130 C و تنظیم PH بین 8/2 تا. 8/5 جدول 3: پوشش شفاف تک جزئی بر پایه.Bayhydrol D155 مواد Bayhydrol D 155 Cymel 327 بوتیل گلیکول دی متیل اتانول آمین آب BYK 025 BYK 307 وزن )گرم( 50/0 7/8 4/0 2/0 35/6 0/3 0/3 * شرایط پیش اختالط: 20 دقیقه در خالء 30 دقیقه در دمای 130 C و تنظیم PH بین 8/2 تا 8/5. 15

16 شکل 1: پوشش شفاف بر پایه Bayhydrol D 155 حاوی مقادیر مختلف MWCNT )از چپ به راست به ترتیب: %0 %0/5 %1 و.)%2 D 155 و بعد از آن Worlessol 61A است. حتی در غلظتهای کم نانو کربن لوله ای بین 0/5 تا %2 نیز خواص ضدالکتریسیته ساکن که گویای هدایت الکتریکی است مشاهده شد. در غلظتهای بین 2 تا %4 پوششها خواص هدایت الکتریکی از خود نشان دادند. در این حالت مقاومت الکتریکی سطحی پوششها کمتر از 10 5 اهم بود. علت رفتار نامناسب سامانه Bayhydrol A 145 را میتوان در دو جزئی بودن سامانه پوشش آن جستجو کرد. MWCNT به شکل پراکنه به پوشش افزوده و به حالت یکنواخت در داخل آن پراکنده میشود. افزودنیهای خیس کننده و پراکنده ساز موجود در ترکیب پوشش حالت یکنواخت را پایدار نگه میدارند و از آنجایی که در این نوع پوشش به محض اعمال فرایند سخت شدن آغاز میگردد لذا حالت توزیع یکنواخت ذرات رسانای MWCNT در درون پوشش سخت شده به همان حالت اولیه باقی میماند. در این حالت ذرات از هم جدا هستند و شبکه رسانا تشکیل نمیدهند. اما در سامانههای تک جزئی Worlessol( 61( A, D 155 که با باال رفتن دما سخت شدن آغاز میگردد ذرات MWCNT فرصت تجمع و اتصال به هم را دارند لذا شبکههای رسانا در داخل پوشش تشکیل میگردد. حتی نوع طبیعت شیمیایی رزین میزان تجمع ذرات نانوکربن را تحت تأثیر قرار میدهد. در حال حاضر اطالعات دقیق میکروسکوپی وجود ندارد که بتواند گفتههای باال را بهطور تجربی اثبات کند. البته عالوه بر اثر شیمی رزین و نوع سخت شدن )پخت( رزین عوامل هم دیگری از قبیل اندازه ذرات نسبت ابعاد و شیمی سطح خود ذرات نانو کربن نیز در رسانایی پوشش دخیل هستند. در این کار مطالعاتی از دو نوع نانو کربن لولهای چند دیواره استفاده شد. ساختار MWCNT1 و MWCNT2 MWCNT1 قدری با نقص همراه است و حاوی گروههای اکسیژن در روی سطح ميباشد. اما نانو کربن دوم MWCNT2 از نقص ساختاري کمتر و سطح غیرقطبی تر و نیز ذراتی کمی درازتر برخوردار است. در این مطالعه از دوده نیز استفاده شد که در مقایسه با نانو کربن ها از سطحی قطبی تر تجمع ذرات به مراتب بیشتر و نسبت ابعاد کوچک تر برخوردار است. شکل 3 نشان میدهد که در میزان 1/5 درصد از رنگدانههای رسانا در سامانه D155 مقاومت الکتریکی سطحی MWCNT2 از MWCNT1 و دوده کمتر است به عبارت دیگر رنگدانه رسانای بهتری است. برای آنکه میزان رسانایی دو رنگدانه دیگر به حد MWCNT2 برسند نیاز به 8 تا %10 دوده و 2/5 درصد MWCNT1 بود. این مورد در سامانه Bayhydrol A 145 محسوستر بود طوری که MWCNT1 اصال نتوانست به پوشش خاصیت رسانایی بدهد. از آنجایی که سطح ذرات این نانو کربن قطبی است ذرات حتی در غلظتهای %8 نانوکربن نیز به حالت پراکنده یکنواخت و مجزا از هم باقی میمانند لذا رسانایی بهبود نمییابد. نسبت ابعاد )نسبت طول به قطر( ذرات MWCNT2 بیشتر است لذا امکان تشکیل شبکه رسانا نیز توسط آن متحملتر خواهد بود. در غلظت %6 از MWCNT2 شکل 2: مقاومت الکتریکی سطحی پوششهای شفاف در غلظتهای مختلف نانو کربن لولهای چند دیواره )1.)MWCNT شکل 3 : مقاومت الکتریکیسطحیسامانهپوشششفافبرپایه Bayhydrol D155 حاوی %1/5 از رنگدانههای رسانای مختلف. 16

17 مقاومت الکتریکی سطحی رزین 10 6 Bayhydrol A 145 اهم بود. کامال روشن است که کارایی نانو لولههاي کربنی نیز مانند بسیاری از دیگر رنگدانههای رسانا تابع عوامل مختلفی است. اولین عامل برهمکنش میان رنگدانه رسانا و ماتریس )محمل( پوشش است. اگر سازگاری محمل و رنگدانه رسانا خیلی خوب باشد رنگدانه )ذرات رسانا( در داخل پوشش بهطور یکنواخت و جدا از هم استقرار مییابند و لذا شبکه رسانای قویی شکل نمی گیرد و رسانایی رضایت بخش نخواهد بود. با این حال باید رنگدانههای رسانا به شکل پراکنه استفاده شوند تا پراکنش اولیه خوب را تضمین کنند. بهعالوه باید از ترکیبات خیس کننده و پراکنده ساز مناسبی نیز استفاده شود تا پایداری ذرات در ماتریس پوشش ماندگار باشند. البته باید ذرات بتوانند تا حدی کلوخهای شوند. کلوخهای شدن باید در حد تجمعات مولکولی نه چندان بزرگ باشد که هم یکنواختی توزیع حفظ شود و هم ارتباط شبکهای رسانا برقرار گردد. باید از کلوخهای شدن شدید و انعقاد جلوگیری کرد در غیر اینصورت به درصد بسیار باالیی از رنگدانه رسانا نیاز خواهد بود. در واقع باید میان توزیع بهینه و حداقل کلوخهای شدن توازن درستی برقرار باشد. نکته دوم استفاده از رنگدانههای رسانا با نسبت ابعاد باالست تا بتوانند در غلظتهای کم رسانايی ایجاد كنند. از همین روست که میتوان مطمئن بود که نانو لولههای کربن در مقایسه با ذرات مدور دوده که نسبت منظر کوچکی دارند به مراتب رساناتر عمل خواهند کرد )شکل 4(. برخالف ترکیبات ضد الکتریسیته ساکن مرسوم نظیر نمکهای آمونیوم نوع چهارم رنگدانههای رسانا به پوششها خاصیت ضد الکتریسیته ساکن دائمی میدهند. نمکهای آمونیوم نوع چهارم بواسطه قطبیت باالیی که دارند میتوانند الیه نازکی از آب را روی سطح ایجاد کنند که رسانای الکتریسیته ساکن است اما آنها به تدریج از محمل پوشش خارج میشوند و با گذشت زمان کارایی خود را از دست میدهند. نانو لولههای کربنی بر این مشکل کامال فائق آمدهاند زیرا اوال نسبت طول به قطر آنها بلند است و ثانیا شبکه درهم رفتهای دارند که مانع از خروج آنها از محمل میگردد. شکل 5 سطح پوشش شفاف حاوی %0/1 نانو لوله کربن را نشان میدهد. نانو لولههای کربنی در برخی از نقاط سطح ظاهر میشوند و سپس با رفتن در داخل محمل جهت تشکیل شبکه رسانا از سطح محو میشوند. این امر متضمن رسانایی سطحی خوب و تثبیت محکم نانو لولهها در داخل محمل است. نتیجه گیری برای باال بردن خاصیت رسانایی پوشش ها نانو لولههای کربنی در مقایسه با رنگدانههای رسانای متداول نظیر دوده و ذرات فلزی جذاب تر و مؤثر تر بنظر میرسند. برای آنکه از این مواد پيشرفته در باالترین حد از کارایی خود قرار گیرند بهتر است به شکل پراکنه به پوشش اضافه شوند تا توزیع بهینه آنها تضمین گردد. بهعالوه باید از افزودنیهای خیس کننده و پراکنده ساز مناسب استفاده شود تا نفوذ و توزیع آنها در ماتریس )محمل( خوب صورت پذیرد. در همین رابطه تحقیقات بیشتری انجام خواهد شد تا تولید کنندگان پوششها را قادر سازد اثرگذاری اجزای پوشش و نانو لولههای کربنی بر روي يكديگر را پیش بینی و کارایی محصول را حدس بزنند. مرجع - T.Tin thoff, N. Hanitzsch, M. Pickave, J. Techlenburg, N. Willing and M. Berkei; Paint and Coatings Industry, January 2012, شکل 4: تفاوت ساختار میان ذرات تجمع یافته دوده )چپ( و کالف شل نانو لولههای کربنی )راست( در تصویر میکروسکوپ الکترونی. شکل 5: تصویر میکروسکوپ الکترونی سطح پوشش حاوی 0/1 درصد نانو لوله کربنی 17

18 چکیده دست يافتن به پراکنشهای ایدهآل در پوششها Achieving Ideal Dispersions in Coatings آسیابهای سبدی با طراحی جدید در صنعت پوششها از جایگاه خاصي برخوردار هستند. تميز كردن این آسیابها که سبد متحرک دارند بسیار راحت است. با این آسیابها میتوان اندازه ذرات سختترین مواد را نيز تا 10 میکرون كاهش داد. سرعت تولید پراکنش با این آسیابها باالست و کارایی محصول بیش از انتظار تولیدکنندگان است. مقدمه هر وقت که برای آزمودن دستگاه آسیاب از سوی تولیدکنندگان پوشرنگ و پوشش نمونهای ارسال میگردد حجم نمونه ارسالی اغلب زیاد است. در ضمن تولید کننده محصولی را ارسال میکند که برای آسیاب کردن به سخت ترين شرايط نياز دارد. منطق تولیدکنندگان پوشرنگ این است که اگر دستگاهی بتواند در حجم زیاد بدترین محصول را آسیاب کند الزاما آسیاب خوبی است. در صورتی که آسیاب نتواند به این خواسته تولیدکننده جواب مثبت دهد آنرا از فهرست خرید خود حذف میکنند هرچند که ممکن است برای بسیاری از دیگر محصوالت مناسب باشد. اما وقتی با آسیابهای سبدي Mills( )Basket مواجه هستيم چنین استداللی درست نیست زیرا آنها دقیقا محمولههای کوچک را آسیاب میکنند. لذا برخی از تولید کنندگان به اشتباه فکر میکنند که آسیابهای سبدی برای موادی که سخت آسیاب میشوند مناسب نیستند و متأسفانه از خرید آنها صرفنظر میکنند و به سوی دستگاههايی با کارایی پایینتر میروند. حقیقت کامال چیز دیگریست. در آسیابهای سبدی عملیات راحت انجام میشود تمیز کردن دستگاه سریع و ضایعات کم است و قابلیت تکرارپذیری )تولید محصول یکنواخت( و سرعت تولید آنها باالست. تمام موارد فوق در حالیست که کارایی نرم سازی در آنها نیز مناسب پوششهاست. در برخی از دستگاههاي جدید حتی مسائل زیست محیطی نیز لحاظ شده است و انتشار حالل به محیط زیست تا حد زیادی کاهش یافته است. از دهه 80 که این دستگاهها وارد بازار شد تا بحال پیشرفتهای زیادی صورت گرفتهاست. مدلهای جدید اين دستگاه 18

19 پراکنشهای بسیار ریز تولید میكنند. با توجه به این پیشرفتها و مثبت بودن آزمونهای نیمه صنعتی تولید کنندگان پوششها برای استفاده از آسیابها سبدی بايد تا حد زیادی متقاعد شده باشند. اصول کاری آسیاب سبدی آسیابهای سبدی در واقع سبدهای چرخانی هستند که به کمک نیروی گریز از مرکز به ذرات ساینده )محیط ساینده( شتاب میدهند. این مورد کامال شبیه وسایل بازی چرخان در پارکهای بازی است که وقتی با سرعت میچرخند مسافران را به طرف دیواره هل میدهند. در سبد یک دیسک وجود دارد که توسط میله هایی به بدنه وصل شده و خرد و نرم کردن را ممکن میسازد. همانطور که در شکل 1 میبینید باال پایین و دیوارههای جانبی سبد سوراخهای متعددی برای ورود محصول دارد. دیسک نرم ساز در وسط سبد به یک شفت متصل است که با شفت موتور چرخاننده سبد هم مرکز است. شفت داخلی قفل میشود تا از چرخش دیسک با ذرات ساینده و محصول جلوگیری کند. در واقع سبد حول یک دیسک نرم ساز ثابت میچرخد. تقریبا 80 تا 85 درصد حجم سبد را با دانههای ساینده پر میکنند. وقتی سبد شروع به چرخیدن کرد نیروی گریز از مرکز دانههای ساینده را به سوی دیسک سرازير و فشرده میکند. نيروی برشی الزم برای نرم و خرد کردن ذرات محصول بین دیسک ثابت توده دانههای ساینده متحرک و سبد چرخان بوجود میآید. در باال و پایین سبد بلوک هایي نصب شده تا همراه با دیسک جریان چرخشی ذرات را متالطم تر و لذا نیروهای برشی را بزرگ تر کنند. در اغلب موارد از دانههای فوالدی شیشهای یا سرامیکی به قطر 1/2 میلی متر برای سبدهای کوچک و به قطر 2 میلی متر برای سبدهای بزرگ تر استفاده ميشود که مناسب پراکنش پوشش هاست. با این حال اندازه دانهها را نهایتا اندازه سوراخهای سبد شکل 1: تصویر آسیاب سبدی تعیین میکند. آسیابهای سبدی با طراحی جدید با کاملتر شدن طراحی آسیابهای سبدی امکان باالتر رفتن ظرفیت تولید و تهیه پراکنشهاي ریزتر و با کیفیت باالتر با سبدهايی با اندازه سوراخهای 0/5 میلی متر مقدور گشت. در طرحهای جدید یا سرعت پمپاژ باالتر است و یا ناحیه تراکم محیط ساینده بیشتر است. با افزایش هرچه بیشتر سرعت پمپاژ در داخل سبد سرعت چرخش مواد نیز بیشتر شده و این بدان معنی است که تعداد دفعات عبور محموله از سبد بیشتر و لذا توزیع اندازه ذرات كم تر و نرم سازی یکدست تر است. افزایش سرعت پمپاژ مانع رسوب مواد در مخزن نیز میگردد. در طراحیهای جدید میتوان با بزرگ تر کردن ناحیه تراکم محیط ساینده بر کارایی دستگاه افزود. تنها نقطه ضعف طراحی قدیمی شکل و اندازه سبد آنهاست. سبد معموال استوانهای توپر با قطر بزرگ و ارتفاع کم است. این نوع طراحی با دو مشکل روبرو است. وقتی گرانروی محصول خیلی کم است سريع چرخيدن سبد نیروی گریز از مرکز باالیی را موجب میگردد که تمام مواد را به دیوارهها هدايت ميكند و مرکز سبد خالی میماند لذا گرمای بسیار زیادی ایجاد میگردد که ناشی از اصطکاک شديد بین مواد و محیط ساینده است. در چنین شرایطی ممکن است محیط ساینده خیلی زودتر از زمان مورد انتظار دچار سائیدگی شديد شود و با ایجاد توده ذرات ذوب شده سبد را به دیسک ثابت قفل کند. مشکل دوم وقتی رخ میدهد که از موادي با گرانروي باال استفاده شود. در این مواقع مواد روی سطوح باالیی و پایینی سبد سر میخورند و هرگز وارد سبد نمی شوند لذا پراكنش بي كيفيت ميگردد. در انواع جدید سطوح باال و پایین سبد را بدون سوراخ طراحی کرده اند. در مرکز توخالی سبد نیروی گریز از مرکز ایجاد میشود و درست مانند پمپهای گریز از مرکز نیروی الزم برای عبور مواد از میان محیط ساینده بوجود میآید )شکل 2(. مواد مجبور هستند از ناحیه خرد کننده عبور کنند. میلههای ثابت متصل به دیسک ثابت جریان مواد را آشفته میکنند و نیروی برشی الزم را بوجود میآورند. با این نوع طراحي امکان آنکه سبد سریع تر نیز بچرخد وجود دارد. وقتی سبد سریع تر میچرخد چرخش محموله مواد بهتر انجام گرفته و تراکم محیط ساینده بیشتر میگردد. متراکم تر شدن محیط ساینده منجر به باریک تر شدن توزیع اندازه ذرات میگردد. حال اگر نیروی گریز از مرکز بزرگي 19

20 شکل 2: آسیاب سبدی با طرح جدید. در مرکز توخالی سبد نیروی گریز از مرکز ایجاد میشود تا مواد را از میان محیط ساینده عبور دهد. ایجاد شود مشکل مهاجرت مواد به دیواره وجود ندارد زیرا در مرکز سبد ذرات ساینده وجود ندارند. در دستگاههای جدید سرعت تولید دو برابر شده است و حد نرمي 7 هگمان )Hegman( معادل 12/5 میکرون شکسته شده است و تولید کنندگان میتوانند ذرات خیلی ریز ایجاد کنند. در شکل 3 زمان تولید بر حسب کیفیت نرم سازی برای یک محصول خاص نشان داده شده است. برای اغلب مواد نتایج نرم سازی با این آسیابها بیش از حد مورد انتظار تولید کنندگان بوده است. کارایی آسیابهای با سبدهای چرخان به مراتب بیشتر از کارایی شکل 3: زمان تولید بر حسب کیفیت نرم سازی برای یک محموله خاص. آسیاب های قدیمی با سبد ثابت و روتور چرخان است. وقتی سبد ثابت است و نمی چرخد تمیز کردنش سخت است. مورد دیگر آنکه در طرحهای با سبد ثابت باالی سبد باز است و از همان جا محصول وارد سبد میشود. در مواقعی که گرانروی محصول باالست ممکن است ذرات ساینده از سبد خارج شوند و کارایی نرم سازی افت کند ضمن آنکه باید محصول را فیلتر کرد که یک مرحله اضافی و هزینه ساز است. با وجودی که مدلهای با سبد ثابت به مخزن خاص نیاز دارند ولی مدلهای با سبد متحرک با هر نوع مخزنی که از قبل در کارخانه موجود است سازگارند لذا از هزینههای اولیه میکاهند. با این حال وقتی قرار است مواد خیلی سختي آسیاب شوند مخزن مجهز به جداره خنک کن مورد نياز است تا دمای پراکنش قابل کنترل باشد. در گذشته تولید محصوالت حالل پایه با مشکل زیست محیطی روبرو بود چرا که حالل زیادی وارد محیط میشد اما در آسیابهای جدید این مشکل کم تر شده است چرا که مخازن خوراک و تخلیه وجود ندارند و عمليات تخلیه سرباز به درون یک مخزن دیگر نیز حذف شده است. برای ممانعت هر چه بیشتر از ورود حاللها به محیط تولید کنندگان باید از مخازن با سرپوش خاص که بخارات حالل را کندانس کرده و از دیوارههای داخلی مخزن به پایین میفرستند استفاده کنند. در این مخازن بخش باالیی مخزن نسبتا تمیز باقی میماند. TopMill آسیاب سبدی با طراحي جدید آسیاب سبدی جدید TopMill طرحی از NETZSCH مثال خوبی از این نوع آسیاب هاست که برای تهیه پراکنش پوششها کامال ایده آل است. مراحل کار به قرار زیراند: پیش اختالط: اولین مرحله برای تولید پراکنش پوشش پیش اختالط )Premixing( مواد است. در واقع پیش اختالط برای هر نوع عملیات آسیاب دیگری نیز ضرورت دارد. محصول توسط یک مخلوط کن پرسرعت HSD( High Speed Dissolver) پیش اختالط میگردد. هواگیری: محموله پیش اختالط به TopMill انتقال داده میشود. سبد پایین میآید و وارد محموله شده برای چند بار خاموش و روشن ميشود تا حبابهای هوا از آن خارج شوند. با این کار مانع از تولید محصول کف دار میشوند. نرم سازی: در مرحله بعد سبد با حداکثر سرعت خود میچرخد. توسط یک سامانه کنترل سرعت که با تغییر فرکانس جریان ورود 20

21 به موتور کار میکند ميتوان حداکثر سرعت سبد را با توجه به توان مصرفی یا میزان نیروی گریز از مرکز تعیین کرد. برای مثال در یک ماشین با توان مصرفی 50 اسب باید اندازه محموله 45 تا 220 گالن باشد. برای محمولههای کوچک تر سرعت سبد باید کمتر باشد در غیر این صورت نیروی گریز از مرکز بیش از حد باال خواهد رفت. هرچه محموله بزرگتر باشد )حداکثر 220 گالن( سرعت سبد باید بیشتر باشد تا حداکثر تولید حاصل شود. ولی در نهایت زمان الزم برای محمولههای کوچک و بزرگ یکسان است. برای رسیدن به حد نرمی )12/5 7 Hegman ميكرون( حدودا به یک تا چهار ساعت زمان نیاز است كه البته به سختی محصول بستگی دارد. ممکن است مواد موجود در مخزن از داخل سبد عبور نکنند و از این بابت مشکل ایجاد کنند. در این صورت سبد مانند یک هم زن عمل میکند و کاری شبیه به یک HDS را انجام میدهد و محصول تنها در مخزن میچرخد )شکل 4(. پس از آنکه نرم سازی در حد و کیفیت مورد نظر بدست آمد سبد باال میرود و از محموله خارج میگردد. در این مرحله سبد خیلی کوتاه چرخانده میشود تا توده اضافه چسبیده به آن جدا شده وارد مخزن گردد. با این کار کارایی دستگاه چیزی حدود %100 است و اتالف مواد حداقل شده و در ضمن تمیز کردن سبد راحت انجام میشود. شکل 4: تصویری از سبد.TopMill محصول از میان سوراخهای باال و پایین وارد ناحیه نرم سازی شده و در جهت شعاعی خارج میشود. سختترین مواد را میتوان با آسیابهای سبدی فراوری کرد و محصوالتي بسیار نرم و با کیفیت تهیه نمود. چنانچه در پی یک دستگاه آسیاب نرم ساز جدید هستید بهتر است بهجای استفاده از روشهای حدس و خطا روی محمولههای بزرگ و گزینش دستگاه مورد نظر از آسیابهای سبدی جدید بهره مند شوید. این آسیابها راحت تمیز میشوند و حتی برای کوچکترین محمولهها کارایی و کیفیت فرایند را باال میبرند. نتیجه گیری آسیاب هاي سبدی جدیدي طراحی شده اند که برای صنعت پوششها نتایج رضایت بخشی به ارمغان آورده اند. حتی مرجع: Harry Way, Paint and Coatings Industry, April 2010,

22 الزمست آزمون های میدانی بتواند آزمون های پرشتاب شده آزمایشگاهی را تائید کنند Outdoor Weathering Must Verify Accelerated Testing چکیده بسیاری از صنایع در ارائه محصول خود به بازار به آزمون های پرشتاب شده آزمایشگاهی اکتفا می کنند و اقدامی برای انجام آزمون های میدانی که به شرایط واقعی نزدیک تر هستند نمی کنند. در این مقاله تبيين شده است که اجرای آزمون های میدانی از پیش تعیین شده الزامیست و تنها تحت این شرایط امکان تأئید آزمون های پرشتاب شده مقدور است در غیر اینصورت نتایج نامطلوب ممکن است هر تولید کننده ای را غافلگیر کند. مقدمه در حال حاضر تمامی آزمونهای جوی یا در فضاهای باز و در شرایط میدانی و یا در فضاهای بسته آزمایشگاهی تحت شرایط پرشتاب شده انجام میگیرند. این دو نوع روش آزمون مشابه یکدیگر نیستند. در آزمونهای سریع شده از منابع نور مصنوعی و شرایط قابل کنترل در فضای آزمایشگاه استفاده میشود ولی در آزمونهای میدانی شرایط تحت کنترل نیست و نور خورشید منبع واقعی نور است. در جدول 1 آزمونهای میدانی و آزمایشگاهی با هم مقایسه شده اند. اینکه شرایط شبیه سازی شده در آزمایشگاه که پرشتاب شده و تحت کنترل هستند استفاده شود یا روشهای غیرقابل کنترل و کند میدانی که البته واقعی هستند منوط به معیار گزینش خواهد بود. در بسیاری از موارد معیار گزینش انتخاب سریع محصول مورد نظر است. وقتی قرار باشد یکی از دو روش انتخاب شود عقايد متداولي وجود دارد که بهطور غیرعمدی بر نتایج اثر خواهند گذاشت. جدول 1: مقایسه آزمونهای پرشتاب شده و میدانی آزمونهای پرشتاب شده آزمونهای میدانی محفظه آزمون شرایط کنترل شده منبع نور مصنوعی شرایط جوی شبیه سازی شده مکانهای مختلف در میادین وسیع شرایط کنترل نشده منبع نور طبیعی )نور خورشید( شرایط جوی واقعی 22

23 برای آنکه انتخاب واقعی و از روي آگاهی باشد باید عقاید متداول را بشناسیم چیزی را که ما به آن»روایات قدیمی جوی«میگوییم. روایت یک افسانه اثبات نشده است که به دلیل قدمتش واقعی فرض شده است. روایات جوی روایت 1: آزمونهای پرشتاب شده صد در صد قابل تکرار هستند واقعیت این است که آزمونهای پرشتاب شده نیز مانند خیلی از آزمونهای دیگر متغیر هستند. در حقیقت آزمونهای جوی پرشتاب شده که کامال تحت کنترل هستند نیز میتوانند نتایج متغیری دربرداشته باشند. تکرار آزمونها در یک دستگاه ثابت و یا اجرای آزمونهای تکرارپذیر در آزمایشگاههای مختلف ممکن است نتایج متفاوتی داشته باشند. در دهه 90 کمیته استاندارد ASTM دریافت که اختالف نتایج حاصل از دستگاههای مختلف میتواند تا %30 نیز باشد که با اجرای عملیات درست از میزان آن میتوان کاست. روایت 2: هر تخریبی خوب است واقعیت آن است که حالتهای تخریبی نادرست نتایج بدی به همراه خواهند داشت. اگر حالت تخریبی که در شرایط واقعی یا آزمونهای میدانی رخ میدهد نتواند توسط آزمونهای پرشتاب شده بوجود آید امکان استفاده از آزمونهای پرشتاب شده سلب میگردد. برای مثال اگر یک پوشش بهطور طبیعی در شرایط جوی بیرونی در حد متوسط گچی شود اما در شرایط آزمون پرشتاب شده در آزمایشگاه شدیدا ترک خورد پس معلوم است که مکانیسمهای تخریب دو حالت با هم تفاوت میکند و لذا نتایج آزمایشگاهی قابل استناد نیست. الزم است که محفظه آزمون پرشتاب شده همان نوع تخریبی را موجب گردد که در شرایط بیرونی رخ میدهد. روایت 3: برای آنکه دادههای شرایط جوی بیرونی قابل استفاده باشند به پنج سال زمان نیاز است. واقعیت آن است که آزمونهای میدانی میتوانند طی 12 ماه دادههای قابل استفاده دهند. البته اگر به نتایج تخریب 5 ساله نیاز است باید 5 سال منتظر باقی ماند. طی 12 ماه اول میتوان به برخی نتایج مفید رسید مثال تمایز بین پوشش خوب و پوشش بد. واقعیت آن است که با یک طرح تجربی درست و ارزیابیهای مکرر میتوان با آزمونهای پرشتاب شده به دادههای معنی دار با درجه اطمینان باال دست یافت. روایت 4: نتايج حاصل از آزمونهای جوی قطعی است. واقعیت این است که یک تک آزمون نمی تواند نتایج قطعی به همراه داشته باشد. همواره ویژگیهای متعددی از ماده وجود دارد که یک نمونه آزمون منفرد با آنها مواجه است و یک حد آستانه برای پذیرفتن یا رد کردن نتیجه آزمون باید تعیین گردد. برای مثال اگر حد آستانه اختالف فام 3/0 واحد E باشد پس نتیجه آزمون 2/9 قابل قبول ولی 3/1 غیرقابل قبول است این در حالیست که میدانیم برای دستگاه اندازه گیر فام اختالف کمتر از یک واحد E معنی دار نیست. حد دقت انسانی نیز بیش از E 1/0 نیست. روایت 5: دادههای رتبه بندی شده دادههای ضعیفی هستند. واقعیت آن است که اگر دادههای رتبه بندی شده به درستی به کار گرفته شوند نتایج خوبی خواهند داشت. معموال اینطور فکر میشود که فنون آماری غیرپارامتری نظیر رتبه بندی چندان قابل استفاده نیستند چرا که بر اساس فنون قوی پایه ریزی نشده اند. اگر روش رتبه بندی به درستی به کار گرفته شود میتوان بسیاری از فرضیاتی که در آزمونهای جوی آزموده میشود را به اثبات رساند. دادههای رتبه بندی شده میتوانند خیلی خوب با دادههای عددی حاصل از روشهای محاسباتی همراه گردند. مشکالت پیش بینی نشده مشکلی که در صنعت با آن مواجه هستیم این است که بسیاری از شرکتها تنها از آزمون هاي پرشتاب شده استفاده میکنند. از نظر آنها آزمونهای جوی میدانی یا در درجه دوم اهمیت قرار دارند یا آنکه اصال مهم نیستند. تعجیل برای ورود یک محصول به بازار مانع از انجام آزمونهای طویل المدت میگردد و لذا آزمونهای تعیین کننده دوام محصول را تحت تأثیر قرار میدهد. عموم کارهای تحقیق و توسعه کنونی تنها با اتکا به آزمونهای پرشتاب شده به اجرا درمی آیند و بسیاری از ویژگیهای مواد که بسیاری از شرکتها برای محصوالت خود در اختیار مشتریها قرار میدهند تنها حاصل نتایج برگرفته از آزمونهای پرشتاب شده است. استفاده صرف از آزمونهای پرشتاب شده میتواند مشکالت پیشبینی نشدهای را به همراه آورد. تحت این شرایط محصول تنها برای مقاوم بودن در برابر شرایط آب و هوایی مصنوعی 23

24 ترکیبسازی میشود. وقتی چرخه انجام آزمونها ترکیبسازی مجدد و آزمونهاي دوباره كامل شد مي توان نتيجه گرفت كه محصول میتواند در برابر شرایط شبیه سازی و کنترل شده مقاومت کند. چنین محصولی که آزمونهای آزمایشگاهی را با موفقیت پشت سر گذاشته است در شرایط آزمونهای میدانی ممکن است رد شود و لذا در حين کاربرد نیز با مشکل مواجه گردد. آزمونهای پرشتاب شده نمی توانند آنچه را که در شرایط واقعی در خارج از آزمایشگاه رخ میدهد بهطور %100 پیش بینی کنند. جستجو برای یافتن یک روش آزمون جهانی با همبستگی کامل با تمام مواد و در تمام شرایط آب و هوایی مختلف ناممکن است. ضرایب همبستگی یک ماده را نمی توان برای مواد دیگر بکار برد و ميان ضرايب همبستگي شرایط آب و هوایی مختلف نیز سازگاری وجود ندارد. تنها راه مطمئن شدن از سازگاری کامل میان آزمون پرشتاب شده با شرایط میدانی جدید انجام آزمونهای میدانی در شرایط جدید است. حتی وقتی که که شرایط آزمون تغییر نمی کند تکرار مجدد آزمون به نتایج متفاوت دیگری میانجامد. استفاده صرف از آزمونهای پرشتاب شده وقتی قرار باشد رفتارهای واقعی ماده ارزیابی گردد خطایی بس بزرگ است. همبستگی همبستگی در ارتباط با آزمون هاي جوی آنطور که ASTM G113 آنرا تعریف کرده به این قرار است:»سازگاری میان نتایج آزمونهای میدانی و پرشتاب شده.«بنابراین فرض بر آن است که باید نتایج حاصل از آزمون هاي پرشتاب شده با نتایج حاصل از آزمون هاي میدانی منطبق باشند. بسیاری از محققین برای دست یافتن به این هدف دور از دسترس توجه خود را به آزمونهای پرشتاب شده معطوف داشتهاند در حالی که واضح است که کلید همبستگی در آزمونهای میدانی نهفته است. بدون وجود یک مبنای مشخص برای انجام آزمونهای میدانی امکان مقایسه درست آزمونهای پرشتاب شده مهیا نخواهد شد. هزینه یکی از بهانههای اصلی برای انجام ندادن آزمونهای میدانی مسئله هزینه هاست. هرچند مشکل هزینهها از برخی بابتها قابل توجیه است اما به لحاظ فنی چنین چیزی یک مشکل تلقی نمی گردد. باید خاطرنشان سازیم که بسیاری از جنبههای فنی مهم نادیده گرفته میشوند و لذا اینطور نتیجه گیری میشود که آزمونهای میدانی گران هستند. آنچه که مهم است در نظر گرفته شود این است که اگر هیچ آزمونی انجام نشود متحمل چه هزینههایی خواهیم شد. در جدول 2 مقایسه هزینههای یک آزمون میدانی فرضی و هزینههای حاصل از عدم انجام آزمون نشان داده شده است. شاید شما حداکثر ساالنه برای هر آزمون متحمل 1000 دالر هزینه شوید اما مانع خطر بی اعتبار شدن شرکت هزینههای گزاف تعویض محصوالت تضمین شده و هزینههای دادگاه خواهید شد. به نظر میرسد که سرمایه گذاری اندک روی آزمونهای میدانی جلوی هزینههای بالقوهای را خواهد گرفت که در صورت انجام ندادن آزمونها بالفعل خواهند شد. توجه داشته باشید که ارقام یاد شده کلی هستند و برای هر مورد خاص فرق میکنند. وضعیت دورهای )Cycilic( یکی از دالیلی که ما شاهد همبستگی ضعیف هستیم وجود اختالف میان شرایط جوی واقعی با شرایط جوی داخل محفظه آزمون است. شرایط داخل محفظه به لحاظ نور دما یا پاشش آب میتواند دورهای باشد )جدول 3( اما در این میان عوامل متعدد دیگری نیز وجود دارد که معموال در محفظه آزمون لحاظ نمی گردند. )جدول 3(. جدول 3 نشان میدهد که سه عامل اصلی )نور دما و پاشش آب( جدول 2: مقایسه هزینه ها عامل هزینه آزمون هزینههای بعدی خدمات به مشتری اعتبار انجام آزمون 500 تا 1000 دالر برای هر آزمون ندارد مشتریهای راضی کسب اعتبار عدم انجام آزمون صفر دالر برای هر آزمون شاید تا میلیونها دالر مشتریهای ناراضی از دست دادن اعتبار 24

25 شکل 1: تعادل ماده با محیط اطرافش مقایسه سرعت دوره در مقایسه با شرایط جوی واقعی که در یک روز فقط یک دوره دارد آزمونهای پرشتاب شده میتوانند تا 12 دوره کامل نیز داشته باشند. میدانیم که شرایط دورهای به مراتب سخت تر از شرایط پایدار و یکنواخت است. هر بار که شرایط از حالت پایدار خارج میشود و شرایط پایدار جدیدی برقرار میگردد ماده تحت تنش قرار گرفته و میتواند تخریب گردد. بنابراین دورههای کوتاه تر اما به تعداد بیشتر که تغییرات ناگهانی تری را در ماده موجب میگردند شرایط تخریب ماده را بیشتر مهیا میکنند. در شرایط واقعی این حالت ممکن است برقرار باشد و یا نباشد. وقتی شرایط محیطی عوض میشود ماده واقع در آن شرایط میرود تا با شرایط محیطی جدید به تعادل برسد. مثال اگر ماده خیس است و محیط اطراف آن خشک میشود ماده نیز خشکتر میگردد یا اگر مادهای سرد در محیطی گرم قرار میگیرد آن نیز گرمتر مي شود. محیط اطراف ماده سریع تر از ماده تغییر میکند. اگر ماده نتواند تا تغییر بعدی محیط اطرافش با آن به تعادل برسد هرگز به حالت پایدار نخواهد رسید )شکل 1(. مواد مختلف با سرعتهای متفاوتی به تغییرات محیط اطراف خود پاسخ میدهند و با آن به تعادل میرسند. لذا تحت شرایط یکسان برخی مواد به تعادل میرسند و برخی نمی رسند. برخی مواد هرگز به تعادل کامل نمی رسند. اگر ماده تحت آزمون با محیط اطرافش به تعادل پایدار نرسد اثرات ناشی از تغییر محیط )مثال دما( تا عمق ماده نفوذ نمی کند. دورههای سریع و کوتاه مدت اثر خاصی روی الیههای دروني محصول برجای نمی گذارند. برای آنکه تغییرات به درون نمونه برسد به دورههای طوالنی تر و آرام تری نیاز است )شکل 2(. این تفاوت را میتوان در مجموع»عامل محفظه«نامید. این بدان معنی است که وقتی شرایط درون محفظه آزمون پرشتاب شده تغییر میکند این تغییرات نمی توانند با شرایط واقعی جوی منطبق گردد مگر آنکه طول دوره و سرعت تغییرات دوره در محفظه مشابه شرایط واقعی باشد. اگر تغییرات شرایط در محفظه آزمون پرشتاب شده مانند تغییرات شرایط بیرونی و واقعی نباشد جدول 3: مقایسه شرایط جوی در محفظه آزمون و میدان آزمون آزمون میدانی آزمون پرشتاب شده نور خورشید نور مصنوعی دما دما باران پاشش آب میعمان - رطوبت - عوامل بیولوژیکی - بارانهای اسیدی - آالینده ها - در اغلب آزمون هاي پرشتاب شده آزمایشگاهی در نظر گرفته میشوند. اما ستون سمت چپ جدول 3 نشان میدهد که عوامل بیشتری دخیل هستند که بر نتایج آزمونهای میدانی اثر میگذارند و همبستگی میان نتایج میدانی و آزمایشگاهی را مختل میکنند. هر یک از این عوامل به تنهایی اثرات زیادی بر نتایج آزمون بر جای میگذارند. مقایسه دورههای زمانی حتی وقتی هم که تنها به عوامل مشترک مؤثر در آزمونهای میدانی و پرشتاب شده نظر داریم باز هم میان دورههای زمانی آنها تفاوتهای چشم گیری وجود دارد. در آزمونهای میدانی با یک دوره زمانی یک روزه که با تغییرات پیچیدهای همراه است مواجه هستیم اما در آزمونهای پرشتاب شده با دورههای تکراری در هر روز مواجه هستیم که میتوانند ساده چندگانه یا حتی خیلی پیچیده باشند. خالصهای از تفاوتها میان شرایط دورهای در جدول 4 ارائه شده است. جدول 4: مقایسه عوامل دوره ای آزمونهای میدانی آزمونهای پرشتاب شده 24 ساعت 2 تا 4 ساعت متوسط دوره زمانی یک دوره 6 تا 10 دوره تعداد دورهها در هر روز همیشه وجود دارد احتمال دارد باشد دوره تاریکی تغییر میکند هر بار ثابت است ثبات دوره 25

26 7- با افزایش دادن یک پارامتر در یک زمان میتوان به آزمونهای نامنظم مبادرت ورزید تا محدودیتهای پرشتاب شدن آزمون نیز تعیین گردد. شکل 2: مقایسه سرعت دوره روی ماده اثرات متفاوتی روی ماده بر جای خواهند گذاشت. با توجه به موارد ذکر شده میتوان موارد زیر را استنتاج نمود. اوال روشن است که محفظههای آزمونهای پرشتاب شده نمی توانند با شرایط جوی واقعی منطبق گردند. عوامل متغیر بیرونی متعدد و دورههای زمانی بی نهایت متفاوت هستند. ثانیا محفظههای سربسته هرگز نتایجی مشابه با فضاهای باز نخواهند داد. طراحی آزمون پرشتاب شده وقتی به کمبودهای آزمونهای پرشتاب شده واقف گردیم آنگاه میتوانیم برنامه آزمون جوی پرشتاب شدهای را طراحی کنیم که مناسب کار ما باشد. چنین کاری بسیار کامل تر از آن است که بدون برنامه نمونهها را در دستگاه آزمون شرایط جوی پرشتاب شده قرار دهیم و بعدا متوجه کمبود و از قلم افتادگیها گردیم. در ادامه یک طرح کلی ارائه شده است که طبق آن میتوان به بهترین دوره آزمون ممکن دست یافت: 1- شرایط آزمون پرشتاب شده و دورههای آن را باید ابتدا به کمک یک طرح شبيه سازی شده توسعه داد و سپس آنرا پرشتاب نمود. 2- الزم است حدود نهایی عوامل جوی تعیین گردند. برای مثال باالترین و پایین ترین دماها حداکثر میزان پرتودهی دامنه رطوبت نسبی و غیره. 3- باید سرعت پاسخ مواد تعیین شوند. برای مثال وقتی رطوبت نسبی محیط از %50 تا %100 باال میرود و یا برعکس از %100 به %50 نزول میکند سرعت تغییرت میزان رطوبت ماده چقدر است 4- تعیین حداقل زمان دوره برای آنکه ماده به حالت پایدار رسیده و با محیط اطرافش به حالت تعادل درآید. 5- در نظر گرفتن یک دوره نامتوازن )نظیر )SAE J2527 بجای تکرار دوره مشابه قبلی )نظیر )Cycle 102/ وقتی صحت یک روش آزمون تا حدی که قرار بوده باشد به اثبات رسید میتوان آنرا تکرار کرد تا تکرارپذیر بودنش نیز ثابت گردد. پرشتاب کردن تا چه حد وقتیدرجهپرشتابکردنآزمونشبیهسازیشدهصفراست میتوان انتظار داشت که سازگاری با شرایط میدانی %100 است. هرچه درجه پرشتاب کردن باالتر رود میزان سازگاری نیز کمتر خواهد شد. در یک آزمون منطقی و ایده آل میان سازگاری و پرشتاب شدن رابطه مستقیم وجود دارد اما عموما یک آستانه پرشتاب کردن وجود دارد. در آستانه سازگاری برای یک درجه پرشتاب شدن معین در یک میزان نسبتا خوب قرار میگیرد اما اگر آزمون سریع تر از آن شود میزان سازگاری شدیدا افت خواهد کرد )شکل 3(. دلیل این امر بیش از حد باال رفتن یکی از عوامل مؤثر است. شرایط میدانی چطور میتوانید مطمئن باشید که در یک دوره زمانی معقول به داده هایی خوب دست یافته اند قبل از انجام آزمونها باید طرح درستی از آزمونهای میدانی در اختیار داشت. در ضمن برنامه آزمونهای جوی در شرایط میدانی شما نیز مستلزم مطلع بودن از برخی طرحهای پیشرفته است. قبل از آنکه نمونهها را در معرض شرایط میدانی قرار دهید باید از هدف آزمونها آگاه باشید. موارد زیر فهرستی از تجربیات خوبی است که پیروی از آنها همبستگی میان نتایج میدانی و آزمایشگاهی را به حداکثر میرساند: آزمونها را تا حد امکان بدون تأخیر انجام دهید تعداد نمونهها را تا حد امکان زیاد کنید بهطور منظم و مکرر نمونهها را ارزیابی کنید برای هر آزمون حداقل برای پنج بار در فواصل زمانی مناسب کار ارزیابی را انجام دهید از نمونههای شاهد یا کنترلی استفاده کنید شکل 3: شبیه سازی پرشتاب کردن و همبستگی 26

27 جهت ارزیابی تخریب مواد مبنایی را مشخص کنید نوعا 12 تا 24 ماه کفایت میکند. طرح تعیین تعداد نمونههای آزمون نوعا تعداد متغیرهای مواد آزمون بیش از حد زیاد است و موجب بروز مشکالتی میگردد. الزم است که دادههای فام که البته فراوان هستند در گروههای مشخصی دسته بندی شوند تا امکان مشاهده الگوی خاصی مقدور گردد. سال هاست که میشنویم راه درست انجام آزمونهای میدانی قرار دادن تعداد زیادی نمونه در شرایط جوی واقعی است. اگر طرح درستی از کار در اختیار نداشته باشیم تعداد بیش از حد زیاد آزمونها در پایان کار نتایجی تصادفی به بار خواهند آورد. با ارائه مثال زیر در خصوص یک نوع رنگ خودرو منظور خود را بهتر میتوانیم نشان دهیم: فام: قرمز آبی سبز زرد سیاه سفید خاکستری )7 متغیر( زیرآیند: فوالد آلومینیوم پالستیک )3 متغیر( محمل: محمل A محمل )2 B متغیر( الیه فام دار: بازتابی مات براق )3 متغیر( الیه رویه: پلی استر سیلیکون )2 متغیر( تعداد نمونههای آزمون برابر است با حاصل ضرب تمام متغیرها که میشود برابر 252 نمونه. یعنی 252 نمونه آزمون برای آزمونهای میدانی. اما در عموم کارهای مطالعاتی کار کردن با این تعداد نمونه آزمون برای آزمون هاي آزمایشگاهی پرشتاب شده بیش از حد زیاد است و چندان عملی نیست. لذا الزم است که مجموعه آزمون هاي کوچک تری انتخاب گردد. یک مورد میتواند به قرار زیر باشد: فام 3 متغیر زیرآیند 2 متغیر محمل یک متغیر الیه فام دار یک متغیر و الیه رويه 2 متغیر. به این ترتیب تعداد نمونه هاي آزمون میشود معادل 12 نمونه. با این تعداد میتوان کار کرد و اگر نتایج چندان دور از انتظار نبود مابقی موارد را میتوان بعدا ارزیابی کرد. طراحی معقول تعداد نمونههای آزمون را باید طوری طراحی کرد که امکان مقایسه درست وجود داشته باشد. برای دست یافتن به یک نتیجه منطقی دسته بندی نمودن هر یک از نتایج آزمون بهطور جداگانه الزامی است و برای اجرا این امر باید در تمام آزمون ها تمام انواع نمونهها وجود داشته باشند. در هر آزمون باید هر متغیری لحاظ شده باشد. در هر آزمون دورههای زمانی برابر اعمال گردد. در سرتاسر مدت زمان آزمونها از فنون ارزیابی یکسان استفاده شود. نیازی نیست که زمان بندی ارزیابی نمونهها یکنواخت باشد. قابل قبول تر آن است که در ابتدای دوره آزمون ارزیابیهای بیشتری صورت گیرد چرا که احتمال وقوع تغییرات در خواص نمونههای آزمون در ابتدای دوره بیشتر است. تنها برای یک نمونه که معرف یک متغیر است تعداد آزمون هاي )ارزیابی های( فراوانی وجود دارد. وقتی زمان تحلیل دادهها فرا رسید دیگر وقت آن نیست که دریابیم که تعداد نمونههای مورد مطالعه کافی نبوده است. با تعداد نمونههای بیشتر بهتر میتوان دادهها را تحلیل کرد. برای هر آزمون حداقل سه نمونه الزم است تا محاسبه متوسط مد )mode( و انحراف استاندارد مقدور گردد. هرچه تعداد نمونههای یک آزمون بیشتر باشد نتیجه گیری دقیق تر است و اختالف بین نتایج کوچک تر خواهد بود. نمونههای شاهد نمونه مرجع یا شاهد که به نمونه کنترل نیز معروف است یک ابزار با ارزش جهت مقایسه آزمونهای میدانی و پرشتاب شده است. با ارزیابی میزان تخریب نمونه آزمون در مقایسه با نمونه شاهد میتوان قضاوت کرد که آیا ماده آزموده شده مناسب بوده است یا نه. به کمک نتایج نمونه شاهد میتوان نتایج را نرمال کرد. وقتی میزان تخریب نمونه شاهد در مدت زمان آزمون میدانی تعیین گردد با استفاده از آن میتوان زمان آزمون پرشتاب شده را که معادل زمان آزمون میدانی است معلوم داشت. البته مقدار این زمان بسته به نوع آزمون و شرایط جوی متفاوت خواهد بود. همیشه میتوان به کمک پاسخ نمونه شاهد مقیاس زمانی آزمون را تعدیل کرد. یکی از بهترین روشهای عملی قرار دادن نمونههای شاهد خوب و بد است. زمانی که تنها از یک نمونه شاهد استفاده میشود الزم است که نقطه پایان تخریب آن در مقایسه با نقطه پایان تخریب مجموعه نمونههای آزمون در حد وسط باشد. این بدان معنی است که بگویم کارایی نمونه شاهد نه باید باالترین باشد و نه پایین ترین. در عمل تعیین و پیش بینی چنین موردی مشکل است لذا عاقالنه تر آن است که از دو نمونه شاهد استفاده شود. وقتی به عمد نمونه شاهد نسبتا خوب و نسبتا بد اختیار کنیم مطمئن خواهیم بود که نتایج آنها در میان نتایج مجموعه آزمونها خواهد بود. در ضمن با این کار همواره اختالف بین دو کنترل را در اختیار خواهیم داشت. 27

28 وقتی راجع به نمونه یا ماده شاهد و کنترل در آزمونهای پرشتاب شده و میدانی صحبت میکنیم منظور یکی از محصوالتی است که در اختیار دارید. ضرورتی ندارد که این ماده یکی از مواد مرجع استاندارد شما باشد ولی الزم است که اغلب مورد آزمون قرار گیرد و اطالعات زیادی از کارایی آن در شرایط کاربردی واقعی در دست باشد. تکرار آزمون تکرار آزمون الزامیست چیزی که اغلب اوقات از آن چشم پوشی میگردد. تکرار پذیر بودن آزمون گویای صحت آن است. برای معلوم کردن تغییرات ناشی از ماهیت آزمون به دادههای به دست آمده از تکرار آزمون نیاز است. اختالف کارایی دو ماده باید بیش از تغییرات ذاتی آزمون باشد در غیر اینصورت ارزیابی این اختالف مقدور نیست و نمی توان اختالف واقعی را تعیین کرد. گام بعدی در اجرای یک آزمون استاندارد اثبات امکان اجرا دوباره آن است. نهایتا اینکه خیلی خوب است که معلوم شود که آیا امکان تکرار آزمون در آزمایشگاهی دیگر یا توسط فرد مجرب دیگری مقدور است یا نه. موارد نامعلوم باید عوامل نامعلومی را که در هنگام آزمون رخ میدهد تعیین و اندازه گیری کرد. آزمونهای جوی طوری هستند که باید انتظار عوامل نامعلوم و از قبل پیش بینی نشده را داشته باشید. لذا وقتی موارد غیرقابل انتظار رخ میدهد آنها را یادداشت کنید و دادههای مربوطه را گردآوری نمائید. امکان دارد زمانی برسد که دادههای عجیب و قریب الگوی معینی را آشکار سازند. اگر چنین موردی برای یک آزمون نسبت به آزمون دیگر یا بین نتایج آزمونهای پرشتاب شده و میدانی رخ دهد میتواند به معنی تفاوت در مکانیسم تخریب نمونهها باشد. گردآوری داده ها برای اجرای درست آزمون ها پیشنهاد میکنیم که در طول مدت آزمون حداقل در پنج فاصله زمانی نمونهها را ارزیابی کنید. اگر شرایط اولیه یکی از این فواصل زمانی است پس به چهار مجموعه نتایج آزمون دیگر نیز نیاز است. از نظر مؤلف این مقاله این تعداد حداقل تعداد دفعات گردآوری داده هاست که بواسطه آنها میتوان روند تخریب را به درستی ارزیابی کرد. در این میان باید از سه قاعده پیروی کنید: 1- حالت تخریبی نمونههای آزمون خود را بشناسید. تنها در این صورت میتوان در پایان آزمونها و هنگام نتیجه گیری نمونههای قابل قبول انتخاب کرد. 2- نتایج تخریب در تمام آزمونها باید یکسان باشد. اگر در یک آزمون نتایج تخریب متفاوت با دیگر موارد باشد آن آزمون اعتبار ندارد. اگر در شرایط میدانی ترک خوردن مشاهده شود ولی در شرایط آزمایشگاهی تاول زدن حالت تخریبی نادرست را باید شناسایی کرد و دوباره آزمون را انجام داد. 3- تمام حاالت تخریبی را شناسایی و ارزیابی کنید. قضاوت در مورد یک آزمون توسط تنها یک حالت تخریب کار صحیحی نیست. در اکثر موارد عالئم تخریبی متعددی وجود دارد. اجرای آزمون تنها برای یک نوع تخریب میتواند نقض قاعده 2 باشد و لذا آزمونها را بیاعتبار سازد. دادههای اصلی اولیه را نگهداری کنید بخصوص اگر تفاوت در فام را با دستگاه اندازهگیری میکنید. روش ارزیابی را آن چنان برگزینید که به نیازهای شما پاسخ بهتری میدهد. در جدول 5 مزایای روشهای ارزیابی مختلف با هم مقایسه شده است. در جدول 6 به عنوان نمونه برخی از روشهای اندازه گیری ارائه شده است که جهت تحلیل نمونههای واقع در شرایط جوی میتوان از آنها بهره برد. آزمونهای غیرمخرب )Non-Destructive( برای تعیین خواص سطحی مفیدند و به تعداد نمونه کمتری نیاز دارند اما آزمونهای مخرب )Destructive( به خواص ذاتی ماده میپردازند و تعداد نمونه بیشتری را طلب میکنند. ضریب پرشتابي )AF( بیش از هر چیز اطالع از ضرایب پرشتابي آزمونهای آزمایشگاهی مطالبه میگردد. اغلب این سئوال مطرح است که»چند ساعت از شرایط جوی در محفظه آزمایشگاهی معادل یک سال شرایط جوی فلوریدا است «. یا این سئوال که»چند سال در اروپا معادل یک سال در فلوریدا است «جدول 5: مقایسه روشهای ارزیابی غیرمخرب مخرب تعداد نمونهها را باال میبرد از تعداد نمونهها میکاهد به خواص ذاتی میپردازد فقطگویایدادههایسطحیاست تصويري عینی با ثبات متغیر 28

29 جدول 6: روشهای ارزیابی آزمونهای جوی مخرب )خواص ذاتی( غیرمخرب )خواص سطحی( کشش براقیت ضربه فام خمش ظاهر چشمی سختی سایش پاسخ کلی به این سئوال ممکن نیست اما میتوان دستورالعمل هایی را تعیین کرد که طبق آنها تعیین زمان معادل برای یک نمونه خاص تحت یک آزمون معین مقدور گردد. فهرست زیر راهنمایی برای چگونگی تعیین ضرایب پرشتاب آزمونهای مورد نظر شماست. در بخش»منحنیهای زمان تخریب«یک نمونه مثال ارائه شده که نحوه محاسبه ضرایب پرشتاب را تشریح کرده است. خالصه مراحل تعیین ضریب پرشتاب )AF( به قرار زیر است: 1- استفاده از منحنیهای تخریب بر حسب زمان. 2- مقایسه میان نتایج میدانی و پرشتاب شده. 3- تعیین زمانی که مقدار یکسانی از تخریب در هر دو آزمون روی داده است. 4- تأئید آن از طریق رتبه بندی یا مقایسه مقادیر متوسط. 5- تنها اگر نتایج یکسان باشد میتوان AF را محاسبه کرد. 6- AF = زمان آزمون میدانی تقسیم بر زمان آزمون پرشتاب شده. تحلیل داده ها برای تحلیل دادههای شرایط میدانی از منحنیهای زمان تخریب و تحلیلهای آماری بهره میجویند. منحنیهای زمان تخریب همانطور که قبال اشاره شد این روش مستلزم چیزی نیست مگر تعقیب نتایج تخریب طی زمان آزمون. با رسم نقاط میتوان شکل 4: منحنی زمان تخریب آزمون پرشتاب شده. شکل منحنی را مالحظه کرد. منحنی تخریب ابدا خطي نیست. در واقع در اکثر موارد منحنیها یک دوره پایدار دارند و ناگهان در یک نقطه افزایش شدید تخریب را نشان میدهند. با مقایسه منحنیهای تخریب گروه یکسانی از مواد برای آزمونهای میدانی و پرشتاب شده میتوان به تعیین موارد زیر مبادرت ورزید: آیا شکل دو منحنی یکسان است این امر گویای یکسان بودن مکانیسم تخریب است. کارایی نسبی نمونه در طول آزمون چقدر تغییر میکند این گویای آن است که وقتی در حال تعیین راهی برای مقایسه آزمونها هستیم باید دقت کافی داشته باشیم. آیا طول مدت کل آزمون درست برگزیده شده است مطلوب ترین نقطه برای تعیین اختالف کارایی جایی است که تفاوتها به حداکثر رسیده است. بیشترین تفاوت بین نمونهها به آن معنی است که راحت تر و مطمئن تر میتوان کارایی نسبی نمونهها را رتبه بندی کرد. با استفاده از منحنیهای زمان تخریب )شکلهای 4 و 5( میتوان ضریب پرشتاب را که در شکل 6 شاهد آن هستیم محاسبه کرد. دادههای نشان داده شده در شکلهای 5 4 و 6 تنها نمونه مثالی برای این نوع محاسبات است. در ضمن نشان میدهد تنها اگر مقدار AF بر کلیه نمونهها تقریبا یکسان باشد مقایسه نتایج آزمونهای میدانی و پرشتاب شده مقدور است. اگر ضرایب پرشتاب تفاوتهای زیادی از خود نشان دهند نتیجه میتوان گرفت که آزمون پرشتاب شده شبیه سازی خوبی برای شرایط میدانی مورد نظر نیست. شکل 5: منحنی زمان تخریب آزمون میدانی. شکل 6: محاسبه ضریب پرشتابی )AF(. 29

30 تحلیل آماری کلیه نتایج آزمونها را باید تحلیل آماری کرد. بررسی آماری درست تمام اطالعات الزمی را که از آزمونها میتوانید کسب کنید در اختیارتان قرار خواهد داد. آیا روش آزمون به واقعیت نزدیک است آیا نتایج آزمون معتبر هستند ضریب پرشتابي )AF( چقدر است با وجودی که روشهای تحلیل آماری متعددی وجود دارد اما دو روش ساده اما توانمند توصيه میشود. این سفارش بر پایه سالها استفاده از آنها در تحلیل دادههای شرایط جوی استوار است و جنبه اختیاری ندارد. مقایسه متوسطها )آزمون ) t و همبستگي رتبه اي اسپارمن دو موردیست که کمیته ASTM آنها را توصيه کرده است و در ASTM G169 به آنها اشاره شده است. دادههای رتبهبندی شده رتبه بندی کردن نمونهها بر حسب کارایی تعیین هدفی که قابل اندازه گیری باشد به عنوان مثال زمان رسیدن به براقیت %50 رتبه بندی بر اساس بزرگترین اختالف ها رتبه بندی در پایان آزمون معلوم مي کند که آیا آزمون پرشتاب شده میتواند گویای شرایط واقعی باشد. همبستگی رتبهای اسپارمن اختالف مقادیر را تعیین کنید. مجموع مربع اختالفها را ( 2 D ( تعیین کنید. N 1 و تعداد نمونههای دو مجموعه آزمون را شمارش کنید.N 2 )2( مقایسه متوسط ها مستقیما دادههای دو مجموعه آزمون را با هم مقایسه میکند و تعیین میکند که: آیا دو آزمون با هم تفاوت دارند آیا دو نمونه عملکرد متفاوت دارند مقادیر آزمایشی را با تولید واقعی مقایسه میکند و تعیین میکند که: آیا محصول جدید بهتر از قدیمی است آیا بهبودی چشم گیری رخ داده است آزمون t.x 2 X 1 و ابتدا متوسط دو مجموعه داده را تعیین کنید. S 2 S 1 و سپس انحراف استاندارد آنها را تعیین کنید N 1 و تعداد نمونههای دو مجموعه آزمون را شمارش کنید. N 2 )1( از ویژگیهای این آزمون استقالل آن از تعداد نمونه هاست به همین دلیل نیازی نیست که تعداد نمونههای آزمونها با هم برابر باشند. این روش تحلیل وقتی مفید است که میخواهیم یک ماده یک فام و یا یک خاصیت را در هر آزمون مورد مقایسه قرار دهیم. در این روش آماری رتبه بندی برابر امکان پذیر است و فقط وقتی قابل استفاده است كه تعداد نمونههای دو مجموعه آزمون دقیقا N(. = N 2 وقتی از این روش استفاده = N 1 با هم برابر باشند ( میشود که بخواهیم در دو آزمون فامهای مختلف یا مواد مختلف را مورد ارزیابی قرار دهیم. به هر حال برای ارزیابی صحت و سقم آزمونهای پرشتاب شده آزمایشگاهی انجام آزمونهای میدانی الزامیست. میتوان آزمونهای میدانی را هم زمان با آزمونهای پرشتاب شده شروع کرد و با استفاده از روشهای ارزیابی درست و تحلیلهای آماری درجه اطمینان نتایج آزمایشگاهی را باال برد. استفاده از روشهای آزمایشگاهی پرشتاب شده از مفیدترین روشها برای توسعه محصوالت جدید است. اما برای به حداقل رساندن خطر حاصل از گرفتن نتایج غلط نیاز به در اختیار داشتن یک معیار واقعی از دادههای درست است. هیچ کس دلش نمی خواهد از عدم کارایی نمونه هایی که آزمونهای پرشتاب شده آنها را تأئید کرده اند شگفت زده شود. آزمونهای میدانی باید شرایط جوی پرشتاب شده آزمایشگاهی را تأئید کنند. مرجع: Michael Crewdson, Paint an Coatings Industry, May 2011,

31 چکیده پایداری پراکنش ها Stability for Dispersions در اکثر کاربردهای پوشش ها پایدار نگهداشتن ذرات ریز در مخلوط های معلق )سوسپانسیون های( آبی امری الزامیست. در این مقاله اثر PH بر روی پایداری مخلوط معلق خاک رس )کائولن( در آب مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر ناشی از افزودن پلی وینیل پیرولیدون )PVP( به این مخلوط در غلظت ها و وزن های مولکول مختلف و PH ثابت تحقیق شده است. مقدمه تهیه سوسپانسیونهای ذرات )مخلوطهای معلق ذرات( که در بخشهای مختلف نظیر پوشرنگها و داروها کاربردهای متعددی دارند کاری بسیار مشکل است. عوامل مؤثر در پایداری سوسپانسیونها چندان مورد بررسی قرار نگرفته است. اما پایداری و شناسایی سامانههای نانوذرات از جمله موضوعات مورد بررسی فعلی است. در واقع اطالع داشتن از چگونگی پایداری پراکنشها در کاربرد این سامانهها از اهمیت خاصی برخوردار است. رنگدانهها و خواص آنها نقش مهمی در پایداری پوشرنگها ایفا میکنند. برخی از خواص رنگدانه نظیر بار الکتریکی ذره اندازه ذره و توزیع اندازه ذرات روی پایداری پراکنش اثر دارند. اگر رنگدانه در پوشرنگ خوب پخش شود کارایی آن خوب خواهد بود ولی اگر رنگدانه کلوخهای گردد کیفیت فام پوشرنگ ممکن است خراب شود چرا که ذرات درشت رنگدانه در پوشرنگ نمایان میگردد. سرعت کلوخهای شدن به عوامل متعددی بستگی دارد: میزان ذرات توزیع ذرات نرخ تغییرات سرعت اختالط در هنگام پراکنده ساختن ذرات قدرت یونی PH نوع محملهای موجود و آنچه که آنرا پتانسیل زتا Potential( )Zeta میخوانند. پتانسیل زتا عبارت است از اختالف پتانسیل میان محیط پراکنش و الیهای از سیال که به ذره معلق چسبیده است. در این کار پژوهشی پایداری ذرات رس در محیط آبی و در حضور پلی )وینیل پیرولیدون( آب پایه )PVP( بررسی شده است. از روشهای مختلف شناسایی ذرات مانند پتانسیل زتا تعیین بار ذره پراش لیزر Diffraction( )Laser و شناسایی اجزای 31

32 تفکیک شده در سانتریفوژ استفاده شد. نتایج نشان داد که چطور اندازه ذره توزیع اندازه ذرات بار موجود در سطح ذره و پایداری پراکنش تحت تأثیر شرایط تهیه سوسپانسیون نظیر زمان اختالط با امواج مافوق صوت ( Ultra- )sonication و افزودن PVP بعنوان پایدار کننده قرار میگیرد. اهمیت خاک رس و پایداری سوسپانسیون آن خاکهای رسی ذرات معدنی هستند که بهطور طبیعی در محیطهای آبی تشکیل میشوند و در دامنه وسیعی از PH بار سطحی منفی دارند. کائولن که نوعی خاک رس است در ساخت کاغذها پوشرنگها سرامیک ها پالستیک ها داروها مواد ساختمانی و غیره کاربردهای متعددی دارد. بواسطه اهمیت کاربردی آن برهم کنش رس با پلی الکترولیتها به تفضیل توسط محققین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است که در اغلب موارد رس کلوخهای بوده است. همانطور که قبال به آن اشاره شد پایدارسازی کائولن از اهمیت بسزایی برخوردار است. ولی مطالعات تفضیلی در باب اثر پلیمرها روی پایداری پراکنشها معدود است. خواص پایدارسازی ذرات کوپلیمرهای اصالح شده با دی اکسید تیتانیوم مورد مطالعه دقیق قرار گرفته است. در این کار پژوهشی از کائولن با ذرات بسیار ریز که به خاک رس چینی نیز شهرت دارد استفاده شد. شکل ذرات کائولن با میکروسکوپ الکترونی پویشی )SEM( مورد مطالعه قرار گرفت. از ویژگیهای بارز رسها ساختار صفحهای دوبعدی آنهاست. در شکل 1 توزیع گستردهای از صفحات کوچک و بزرگ کائولن دیده میشود. چگونگی تأثیر پتانسیل زتا و بار بر پایداری ذرات در محلولهای آبی بار الكتريكي ميگيرند. این بار الكتريكي که میتوان آنرا با پتانسیل زتا اندازه گرفت در تعیین پایداری پراکنش عامل مهمی است. مقدار پتانسیل زتا معیاری از پایداری سامانههای کلوئیدی است. اگر پتانسیل زتای ذرات پراکنش بزرگ باشد دافعه میان آنها شدید و لذا پراکنش پایدار است. ولی اگر پتانسیل زتای آنها کوچک باشد نیروی دافعهای که مانع نچسبيدن ذرات به هم گردد وجود نداشته و پراکنش ناپایدار است و ذرات رسوب میکنند. در کائولن صفحات جانبی دارای بار مثبت و صفحات کف و رویه دارای بار منفی اند. با افزایش PH تفکیک گروههای سيالنول یا صفحات کف و رویه ذرات کائولن افزایش یافته و در پراکنش آن مؤثر واقع میگردد. همانطور که شکل 2 نشان میدهد بار خالص منفی است. در این شکل تابعیت پتانسیل زتا با PH کائولن نشان داده شده است. منحنی سیاه نشان میدهد که در دامنه PH بین 2 تا 10 پتانسیل زتا منفی است. نقطه ایزوالکتریک )نقطهای که پتانسیل زتا در آن صفر است( در PH حدود 2 رخ داده است. پراکنش هایی که PH شان نزدیک نقطه ایزوالکتریک باشد ناپایدار هستند. اگر مقدار بارالكتريكي به حد کافی باال باشد ذرات از هم منفک باقی خواهند ماند و بحالت سوسپانسیون و تعلیق پایدار درمی شکل 1: تصویر خاک رس چینی که گویای وجود صفحات با اندازههای مختلف است. شکل 2: پتانسیل زتا و چگالی بار سطحی )q( کائولن بر حسب. PH 32

33 آیند. در ناحیه قلیایی میزان بار الكتريكي و پایداری در باالترین حد خود خواهد بود چرا که پتانسیل زتا باالست. کلیه آزمونهای بعدی در PH برابر 6 با پتانسیل زتای منفی 37- میلی ولت در دمای اتاق انجام گرفت. چگالی بار الكتريكي سطحی )q( بر حسب PH نیز اندازه گیری شد )شکل 2(. صرفنظر از عالمت بار الكتريكي پایدارترین پراکنشها مربوط به نمونههای با چگالی بارالكتريكي سطحی باال بود. پایداری پراکنش کائولن در PH های قلیایی بیشتر از نواحي اسیدی است. در PH برابر 6 چگالی بار سطحی 1/9- c/g بود. اختالط با امواج مافوق صوت چطور روی توزیع اندازه ذرات اثر میگذارد فراینداختالطپودربهکمکامواجمافوقصوت )اولتراسونیکاسیون( در فرکانس 24 khz و توان 200 وات صورت گرفت. 10 گرم پودر کائولن در یک لیتر آب خالص )6 = )PH یا آب حاوی %1 PVP به کمک امواج مافوق صوت پراکنده شد. توزیع حجمی اندازه ذرات پراکنش آب توسط فن پراش لیزر اندازه گیری شد. در حین اندازه گیری نمونهها با سرعت 2000 دور بر دقیقه بهم زده شدند. شکل 3 چگونگی اثر اولتراسونیکاسیون بر توزیع اندازه ذرات پراکنش کائولن در آب را نشان میدهد. در یک انرژی پراکنش ثابت عمل همگن سازی به کمک امواج مافوق صوت بسیار مطلوب تر بوده تا به کمک اختالط مکانیکی )منحنی بلند سمت راست(. تمام منحنیها دو قلهای هستند. متوسط اندازه ذرات کائولن در پراکنش که با اختالط مکانیکی تهیه شده بودند 3/5 و 7/5 میکرون بود. در روش مافوق صوت در زمان کمتر از 5 دقیقه پراکنش خوبی به دست نیامد. با این حال برای زمانهای و 30 دقیقه صرف نظر زمان اختالط ذرات کوچک بوجود آمد. این ذرات حدودا 300 نانومتر هستند و بعالوه ذراتی در حدود 2 میکرون نیز وجود داشت )قله دوم(. از آنجایی که توزیع اندازه ذره مستقل از زمان اولتراسونیکاسیون بود زمان 10 دقیقه برای ادامه کار برگزیده شد. پلی وینیل پیرولیدون )PVP( تحرک الکترونی کائولن را بهتر میکند با تغییر دادن مایع محیط سوسپانسیون PH و یا قدرت یونی محلول میتوان میزان بار روی ذرات را کنترل کرد. اما روش مؤثر دیگری هم وجود دارد و آن استفاده از پلیمرهايی نظیر PVP است که مستقیما بر روی سطح ذره جذب میشوند و خواص سطحی آنرا تغییر میدهند. جذب پلیمرها روی سطوح مختلف را میتوان با اندازه گیری پتانسیل زتا مورد تحقیق قرار داد. از PVP های با وزنهای مولکولی )MW( مختلف بعنوان پایدار کننده پراکنش کائولن در آب استفاده شد. دامنه وزن مولکولی گزارش شده در نتایج بین تا 2 میلیون گرم بر مول بود. طبق نتایج گزارش شده توسط تولید کننده PVP( BASF) گرانروی محلول %1 آن بین 1/2 تا 6/2 میلی پاسکال ثانيه است. در شکل 4 پتانسیل زتا بر حسب PH پراکنشهای کائولن حاوی PVP با وزن مولکول پایین )K30( و باال )K90( نشان داده شده است. با زیاد شدن غلظت PVP مقدار پتانسیل زتا کم شد. اثر کاهندگی در حضور PVP با وزن مولکولی باالتر بیشتر است. اثر غلظت PVP در دامنه 0/1 تا %9 بررسی شد و معلوم گردید که اثر قابل مالحظهای روی پایداری پراکنشها دارد )شکل 4(. با افزایش غلظت PVP و همینطور افزایش وزن مولکولی آن پایداری پراکنش بیشتر میگردد. 33 شکل 3: اثر زمان اولتراسونیکاسیون روی توزیع اندازه ذرات پراکنش کائولن در آب پایدارسازی از طریق ایجاد ممانعت فضایی و اثر وزن مولکولی دیده شده است که برخی از پلیمرها پتانسیل زتاي پراکنش را کاهش میدهند. علت این پدیده به تشکیل حلقهها یا دنبالههای طویل زنجيرهای پلیمری نسبت داده میشود که هر چه وزن مولکولی پلیمر بیشتر باشد پتانسیل زتا را بیشتر کاهش میدهد. در واقع حلقهها و دنبالهها مانع از تجمع ذرات کنار یکدیگر و تشکیل کلوخهها میگردند. سطوح پوشیده شده با پلیمرها به کاهش پتانسیل زتا و میزان بار ذرات منجر میشوند ولی با این

34 شکل 4: منحنی های پتانسیل زتا بر حسب PH و اثر نوع و غلظت. PVP حال پراکنشها پایدار هستند چرا که حلقهها و دنبالهها را موجب میگردند. این مکانیسم که به پایداری از طریق ایجاد ممانعت فضایی معروف است میتواند توضیح مناسبی برای قابلیت برخی پلیمرها در ممانعت از ناپایدار شدن پراکنشها باشد. پلیمرهای با زنجیرهای طویل کل فضای سامانه را اشغال میکنند به این معنی که حلقهها و دنبالههای گسترده و وسیعی را در محلول ایجاد میکنند. سامانههایی که بطریق فضایی پایدار شده اند حتي در غلظتهای باال یا در مواردی که پتانسیل زتا سطح تا نزدیک صفر کاهش یافته باشد بحالت تعلیق باقی میمانند. بررسی دقیق تر اثر PVP روی پایداری عموما پایداری سوسپانسیون با افزایش غلظت PVP بیشتر میشود. پایداری پراکنشها حاصل از افزودن انواع پایدار کننده توسط روش جداسازی با سانتریفوژ مورد بررسی قرار گرفت. رسوب دهی با نیروی گریز از مرکز امکان محاسبه مستقیم عوامل پایداری نظیر سرعت رسوب کردن و پیش بینی عمر پایداری پراکنش را مقدور میسازد. با سانتریفوژهای جدید که با میکروپروسسورها کنترل میشوند میتوان پراکنشهای غلیظ تا %40 محتوای جامد را خیلی سریع جداسازی کرد و به لحاظ پایداری طبقه بندی نمود. در شکل 5 میزان عبور نور نزدیک مادون قرمز )NIR( با طول موج 880 nm از نمونههای پراکنش خاک رس در آب خالص و آب حاوی 9 درصد PVP بعد از 10 ثانیه پرتودهی نشان داده شده است. اگر نقطه به فاصله 112 میلی متر از ابتدای محل برخورد نور به ظرف نمونه را مدنظر قرار دهيد. در نمونه بدون PVP درصد عبور نور )Transmission( %87 است اما برای نمونه حاوی PVP درصد عبور تنها %29 است. درصد عبور کمتر به معنی بیشتر پراکنده شدن نور است که ناشی از وجود ذرات معلق در محلول است. اگر میزان عبور نور از محلول %100 باشد به معنی کامال شفاف بودن آن است. در شکل 6 منحنیهای درصد عبور کل پرتوها تا زمان دلخواه داده شده است. این منحنیها از روی منحنیهای شکل 5 محاسبه شدهاند. شیب این منحنیها گویای پایداری پراکنش است. هر چه شیب کمتر باشد پراکنش پایدارتر است. وجود PVP شیب را کاهش داده است )شکل 6(. به این ترتیب میتوان گفت که شیب منحنیهای شکل 6 در واقع گویای سرعت رسوب کردن ذرات در پراکنش نیز هستند. مقدار شیب برای پراکنش خالص و بدون PVP از مابقی بیشتر است. پایدارترین حالت در PVP با بیشترین غلظت )%9( بدست آمد. با افزایش وزن مولکولی PVP پایداری به مراتب بیشتر شد. به این ترتیب میتوان نتیجه گرفت که پراکنش حاوی 9 درصد PVP با وزن مولکولی باال پایدارترین نمونه بود. البته افزایش 34

35 شکل 5: نمودارهای عبور نور: )A کائولن خالص در آب )B کائولن در حضور 9% PVP با وزن مولکولی کم. درصد جامد %1. درصد و وزن مولکولی PVP به افزایش گرانروی نیز منجر میگردد که در این کار تحقیقاتی مورد مطالعه قرار نگرفت. دانش در باب چگونگی وابستگی به گرانروی از اهمیت صنعتی باالیی برخوردار است. نتیجه گیری - در اغلب پوشش ها پایدار نگهداشتن ذرات در محیطهای آبی معلق )سوسپانسیون ها( از اهمیت باالیی برخوردار است. با انجام آزمونها اثر تغییرات PH و افزودن پلی وینیل پیرولیدون PVP بر پایداری مخلوط معلق خاک رس )کائولن( در آب ارزیابی شد. - با افزایش PH از نقطه ایزوالکتریک در = 2 PH پتانسیل زتا و بار سطحی )q( سوسپانسیون کائولن به سمت مقادیر منفی بزرگتر سوق یافت که گویای پایدارتر بودن مخلوط در PH های باالتر از PH اسیدی است. - با انجام آزمون در حضور PVP معلوم شد که با افزودن درصد PVP و نیز باال بردن وزن مولکولی آن مخلوط معلق پایدارتر میگرد. مرجع Simone Schwarz, Gudrun Petzold and Qaiser Abbas Bhatti; European Coatings Journal, 07/08/2010, شکل 6: درصد عبور کلی نور از پراکنش کائولن در آب و در حضور PVP های با وزن مولکولی کم و زیاد. 35

36 فوايد آمیخته سازی Alloyed Benefits چکیده مجموعهاي از غبارهاي روی )Zinc( تخصصی برای استفاده در آستریهای غنی از روی Primers( )Zinc-rich فراوری شد. آمیخته )آلياژ( سازی مقادیر اندکی از فلز بیسموت )Bi( با روی از میزان خزش زنگ creep( )rust در آزمون پاشش نمک کاست و آلومینیوم نيز توانست مشکل زنگ سفید rust( )white را برطرف سازد. انواع دیگر پودرهای تخصصی توانستند از تولید گاز هیدروژن در اثر تماس روی با آب بکاهند و تهیه آستریهاي آب پایه غنی از روی پایدار را مقدور سازند. مقدمه آستریهای غنی از روی آلی و معدنی بهطور گستردهای در صنایع دریایی و فراساحلی مورد استفاده قرار میگیرند. اثر سودمند آستری هاي غنی از روی در باال بردن دوام پوششهای حفاظتی آلی عمدتا به عملکرد حفاظت کاتدی آنها نسبت داده میشود. طی دهههای 60 و 70 آستریهای غنی از روی اپوکسی بازار را به خود اختصاص دادند. چندی بعد بازار به آستریهای اتیل سیلیکات روی گرایش پیدا کرد اما اکنون هر دو نوع در بازار موجودند و بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله چند نوع از غبارهای روی و نیز آمیختههای آنها بخصوص پودرهای ویژه پوششهای آب پایه و حالل پایه مورد بحث قرار خواهند گرفت. این امر که استفاده از غبارهای روی آمیخته کارایی باتریهای روی را افزایش میدهد به خوبی شناخته شده است. اخيرا شرکت Zinc Alloyed Metal Pig-( آلیاژ روی آمیخته جدیدی Umicore ment) ZAMP را فراوری کرده است تا کارایی غبارهای روی را در پوششهای حفاظتی باال برد. استفاده از آب پایهها برای پاسخ گویی به مقررات منع VOC با کامل تر شدن مقررات و قوانین منع VOC و رهنمودهای مربوطه تولید کنندگان پوشرنگها در حال تغییر دادن افق دید خود هستند. در سال 1995 آژانس حفاظت از محیط زیست ایاالت متحده )US-EPA( قانون دستیابی به حداکثر میزان کنترل فناوری )MACT( را منتشر کرد. در اروپا در سال 1999 کشورهای اروپایی رهنمود انتشار حالل )SED( را منتشر کردند که بواسطه 36

37 آن استفاده از برخی ترکیبات آلی فرار در برخی کاربردها با محدودیت مواجه میشد. در کشورهای حاشيه اقيانوس آرام دولتها در حال بحث در باب اجرای مقررات منع VOC هستند. بهواسطه همین قوانین و مقررات تولید کنندگان پوشرنگها چندین سال است که بر روی قابلیت استفاده از پوشرنگ هاي روی آب پایه Paints( )Waterborne Zinc تحقیق میکنند. اخیرا شرکت Umicore محصوالت جدیدی را فراوری کرده است که مانع از ایجاد گاز هیدروژن در پوشرنگهای روی آب پایه دو و سه جزئی میگردد. این شرکت در حرکت بعدی خود قرار است پوشرنگ روی آب پایه تک جزئی نیز فراوری کند تا از میزان آزاد شدن گاز هیدروژن تا حد زیادی بکاهد یا بهطور کامل آنرا حذف کند. این پودرهای جدید میزان زنگ سفید rust( )white پوشرنگهای حالل پایه و آب پایه را نیز کاهش داده اند و همزمان کارایی حفاظتی ضدخوردگی آنها را در حد عالی نگهداشته اند. سه نوع محمل با روی اصالح شده آزموده شدند در تهیه پوششها از سه نوع سامانه محمل مختلف استفاده شد. به غیر از اجزای سازنده محمل ترکیب پوششها حاوی انواع افزودنیها و حاللها بود. - ترکیب سازنده اپوکسی 1 شامل محمل اپوکسی بیس فنول A با وزن مولکولي متوسط و عامل سخت کننده از نوع پلی آمینو آمید و 88 درصد وزنی روي. - ترکیب سازنده اپوکسی 2 بر پایه محمل اپوکسی بیس فنول A با وزن مولکولي متوسط و عامل سخت کننده پلی آمینی آلیفاتیک / سیکلو آلیفاتیک با 85 درصد وزنی روی. - ترکیب سازنده سیلیکاتی بر پایه محمل اتیل سیلیکات با و 80 درصد وزنی روي. آزمونها در چهار گروه انجام گرفت. اصلی ترین خصوصیات و هدف از اجرای هر یک از آزمونها در جدول 1 بهطور خالصه ارائه شده است. صفحات آزمون فوالدی ابتدا پاشش زدائي شدند و سپس با آستری روی به ضخامت 70 میکرون و بر روي آن اليه اپوکسی 140 میکروني و نهایتا الیه رویه پلی یورتانی پرجامد به ضخامت 60 میکرون پوشش داده شدند. کلیه پوششها به طریق پاشش جدول 1: خالصه ای از متغیرهای چهار آزمون محمل اپوکسی 1 اپوکسی 2 اپوکسی 1 و اپوکسی 2 سیلیکات رنگدانههای روی الف( پودر روی آمیخته با 0/25 درصد وزنی منیزیم ب( پودر روی آمیخته با 0/5 درصد وزنی منیزیم پ( پودر روی آمیخته با 0/5 درصد وزنی بیسموت ت( پودر روی آمیخته با 0/25 درصد وزنی نیکل الف( پودر روی خالص مخلوط با بیسموت خالص ب( پودر روی خالص مخلوط با پودر روی آمیخته با 0/25 درصد وزنی بیسموت الف( پودر روی خالص ب( پودر روی آمیخته با 0/50 درصد وزنی بیسموت پ( پودر روی آمیخته با 0/1 درصد وزنی بیسموت ت( پودر روی آمیخته با 0/25 درصد وزنی بیسموت ث( پودر روی آمیخته با 0/4 درصد وزنی بیسموت ج( پودر روی آمیخته با 0/5 درصد وزنی بیسموت چ( پودر روی آمیخته با 0/65 درصد وزنی بیسموت الف( پودر روی خالص ب( پودر روی آمیخته با 0/4 درصد وزنی بیسموت هدف جهت بررسی میزان کاهش خزش زنگ آیا مخلوط فیزیکی ساده میتواند کار آمیخته سازی را انجام دهد بهینه سازی میزان بیسموت در آمیخته آیا میتوان از سیلیکاتها نیز استفاده کرد و یا اینکه آیا با استفاده از آمیخته روی بیسموت میتوان از میزان مصرف روی کاست 37

38 به وسيله پمپ )airless( اعمال شدند. قبل از اجرای آزمون های خوردگی تسریع شده تمام ضخامت آزمون به مدت 21 روز در دمای 23 ± 2 C و رطوبت نسبی ± 5 %50 قرار داده شدند. آزمونهای دورهای شرایط سخت واقعی را شبیه سازی میکنند صفحات آزمون در معرض آزمون استاندارد ISO روش A قرار گرفتند. در این آزمون دما پایین است و شوک حرارتی وجود دارد. شرایط دورهای آن مجموعا یک هفته کامل )168 ساعت( شامل 72 ساعت آزمون پرتودهی )QUV( 72 ساعت آزمون پاشش نمک )SST( و 24 ساعت شوک حرارتی در 20 C- است. - پرتودهی QUV طبق استاندارد ISO انجام شد تا شرایط تخریب ناشی از نور خورشید و باران یا شبنم را شبیه سازی کند. در این آزمون به مدت 4 ساعت پرتو UV در دمای 60 ± 3 C توسط المپهای - AUV 340 اعمال شد و سپس نمونهها در دمای 50 ± 3 C به مدت 4 ساعت در تماس با آب قرار گرفتند. - آزمون SST )پاشش نمک( طبق استاندارد ISO 7253 انجام شد. در اين آزمون محلول 5 درصد نمك )NaCl( روي صفحات آزمون پاشيده مي شود. - برای اعمال شوک حرارتی نمونهها در فریزر و در دمای 2 C 20- ± قرار گرفتند. کل دوره آزمون معادل 25 دوره یا 4200 ساعت بود. قبل از قرار دادن صفحات آزمون در دوره شرایط آب و هوایی آزمایشگاهی روی آنها خط نشان افقی به عرض 2 میلی متر و به فاصله 20 میلی متر از پایین و کنارهها کشیده شد. وقتی آزمون متوقف شد الیه پوشرنگ از خط نشان جدا و عرض زنگ زدگی زیر آن اندازه گیری گرديد. میزان خزش زنگ )M( از رابطه 2/ M=(C-W( محاسبه شد. C متوسط عرض زنگ اندازه گیری شده در 9 نقطه مختلف و W عرض اولیه خط نشان )2 میلی متر( است. آمیخته سازی روی با بیسموت میزان خزش زنگ را کم میکند در شکل 1 میزان خزش زنگ ترکیب سازنده اپوکسی 1 حاوي پنج نوع پودر روی مختلف نشان داده شده است. کامال واضح است که خزش زنگ ترکیب حاوی پودر آمیخته روی بیسموت )Zn-Bi( از خزش زنگ ترکیب حاوی روی خالص و آمیختههای دیگر )روی منیزیم و روی نیکل( به مراتب کمتر است. فلزات منیزیم و نیکل نتوانستند خزش زنگ را کاهش دهند. این در حالیست که استفاده از 0/5 درصد وزنی بیسموت توانست خزش زنگ را بیش از %50 کاهش دهد. شکل 1: خزش زنگ ترکیب اپوکسی 1 حاوی پنج نوع پودر مختلف. ترکیب حاوی روي آمیخته سازی شده با 0/5 درصد بیسموت خزش زنگ را بیش از %50 کاهش داد. بر اساس این نتایج مجموعه آزمونهای دیگري طراحی شد تا معلوم کند که آیا میتوان مقدار بیسموت را پایین تر آورد یا نه. بیسموت از روی به مراتب گرانتر است و البته فرایند آمیخته سازی نیز هزینهها را باز هم بیشتر افزایش میدهد. با این همه هنوز هم استفاده از آمیخته فوايد خود را داراست. در شکل 2 نیز میزان خزش زنگ در برابر درصد پودر آمیخته روی بیسموت )0/25 درصد وزنی بیسموت( مخلوط با پودر روی خالص نشان داده شده است. هرچند در دادهها پراکندگی وجود دارد اما بهترین نتیجه مربوط به ترکیب حاوی %100 آمیخته است. در شکل 3 نتایج حاصل از مخلوط کردن بیسموت فلزی با ترکیب حاوی روی تا رسیدن به درصد برابر با درصد بیسموت در آمیخته روی بیسموت )0/25 درصد( نشان داده شده است. نتایج کامال نشان میدهند که برای مؤثر واقع شدن بیسموت باید آنرا آمیخته سازی کرد و مخلوط فیزیکی ساده جوابگو نیست. بهینه سازی میزان بیسموت درآمیخته نتایج مجموعه آزمونهای دوم ثابت کرد که آمیخته سازی روی با فلز بیسموت اثر سودمندی در کارایی پودر دارد. هدف از مجموعه دوم آزمونها رسیدن به میزان بیسموت بهینه بود. مقادير مختلف بیسموت در ترکیب اپوکسیهای 1 و 2 بکار رفت که نتایج آن در شکل 4 نشان داده شده است. وقتی درصد بیسموت بیش از حد باال رفت )تا 0/65 درصد( از 38

39 شکل 2: خزش زنگ در برابر درصد وزنی آمیخته روی بیسموت )0/25 درصد وزنی بیسموت( مخلوط با پودر روی خالص در ترکیب سازنده اپوکسی 1. اثر آن کاسته شد و خزش زنگ مجددا افزایش یافت. برای ترکیب اپوکسی 1 با این کار خزش زنگ تنها %80 کاهش یافت. ترکیب سازنده اپوکسی 2 یک سامانه اصالح یافته است که کلیه آزمونها با آن نتایج بهتری داد. حتی استفاده از روی آمیخته سازی نشده نيز نسبت به اپوکسیهای دیگر به نتايج بهتري منجر شد. با این حال در این ترکیب نیز انتخاب بیسموت بهینه حائز اهمیت بود. روشن است که عوامل مختلفی در دست یافتن به نتیجه مطلوب مؤثر واقع میگردند. بهترین نتیجه کمترین خزش زنگ وقتی نائل میگردد که تمام عوامل مدنظر قرار گیرند. شکل 4: مقادیر خزش زنگ در برابر درصد بیسموت در ترکیب اپوکسیهای 1 و 2. آمیخته سازی میتواند درصد پودر مصرفی را پایین آورد هدف از اجرای مجموعه آخرین آزمونها یافتن اثر مثبت آمیخته روی بیسموت در پوشرنگهای سیلیکات روی بود. اما این نیز از نظر دور نبود که معلوم شود آیا میتوان با حفظ کردن میزان خزش زنگ در حد پایین میزان پودر را نیز کاهش داد. آزمونهای ضدخوردگي ثابت کردند که چنین چيزي ممكن است. با استفاده از یک نوع ترکیب اتیل سیلیکاتی حاوی 85 درصد وزنی پودر روی خالص خزش زنگ 3 میلی متر اندازهگيري شد این در حالی بود که استفاده از آمیخته روی با 0/4 درصد وزنی بیسموت خزش زنگی در حد 0/9 میلی متر را موجب گشت. حتی وقتی میزان آمیخته تا 80 درصد نیز کاهش یافت خزش زنگ باز هم کمتر شد و به 2/2 میلی متر رسید. شکل 3: خزش زنگ برای پودر خالص استاندارد مخلوط فیزیکی و آمیخته روی بیسموت. آزمون هاي مستقل ثابت کردند که حضور بیسموت الزامي است مجموعه آزمونهای فوق الذکر ثابت کردند که کارایی پوشرنگ در حضور آمیختههای روی بیسموت بسیار باالتر است. با ارسال یک ترکیب به آزمایشگاهی دیگر نتایج مجددا بهطور مستقل ثابت شد. اعتقاد بر آن است که وجود بیسموت موجب میگردد»خوردگی روی«با سرعت کمتری به وقوع بپیوندد. وقتی که روی در عمل حفاظت کاتدی فوالدی فدا میگردد و خورده میشود بیسموت به شکل ترکیب کلرید بیسموتیل نامحلول رسوب میکند و بعنوان ترکیب بازدارنده کاتدی عمل میکند. به این ترتیب پودر آمیخته روی بیسموت )Bi-Zn( دو اثر بازدارندگی کاتدی و کاهش 39

40 سرعت خوردگي روی را با هم تلفیق و این چنین مؤثر واقع میگردد. آمیخته سازی با آلومینیوم زنگ سفید را کم میکند جهت کاستن از میزان زنگ سفید پودر رنگدانه روی آمیخته سازی شده با آلومینیوم نیز آمیخته )آلياژ( سازی شد. آزمونهای ضدخوردگی به اجرا درآمده در بخش تحقیقاتی شرکت نشان دادند که بهتر است درصد آلومینیوم )Al( زیر 0/5 درصد باشد تا به این ترتیب بر بازدارندگی کاتدی آمیختههای روی اثر نامطلوب بر جای نگذارد. پودرهای روی تخصصی تهیه شده به این روش از مزایای زیر برخوردار بودند: - حفاظت از خوردگی در حد بسيار باال در پوشرنگهای حالل پایه و آب پایه و نيز كاستن از زنگ سفید - عدم ایجاد گاز هیدروژن در پوشرنگهای روی 2 و 3 جزئی - ایجاد گاز هیدروژن کمتر در پوشرنگهای روی آب پایه تک جزئی. این پودرهای تخصصی که توزیع اندازه ذره شان در حد توزیع اندازه ذره پودر رویهای معمولی است در بازار به وفور یافت میشوند. کارایی ضدخوردگی این پودرهای تخصصی در ترکیبهای حالل پایه و آب پايه تجاری آزمایش شد. آزمون پاشش نمک نشان داد که از ميزان زنگ سفید کاسته شده است. حتی معلوم شد که از زنگ قرمز نیز تا حدی کاسته شده است. این نتایج در شکل 5 نشان داده شده اند. در این شکل نتايج استفاده از غبار روی معمولی با غبار روی تخصصی در چند نوع پوشرنگ مقایسه شده است. زمان آزمون پاشش نمک 1000 ساعت بود. در پوشرنگهای آب پایه میزان تولید گاز هیدروژن تا حد زیادی کاسته شد وقتی فلز روی با آب تماس پیدا میکند واکنش زیر به وقوع میپیوندد: Zn + 2 H 2 O Zn OH - + H 2 گاز هیدروژن حاصل از این واکنش در پوشرنگهای آب پایه مشکالتی را سبب میگردد. از این روست که اغلب پوشرنگهای آب پایه را دوجزئی یا سه جزئی ميسازند تا قبل از اعمال پودر روی در جزئی جداگانه و دور از رزین آب پایه نگهداری شود. پودرهای تخصصی که پیش تر به آنها اشاره شد تا حد زیادی از تولید گاز هیدروژن میکاهند لذا امکان تهیه پوشرنگهای تک جزئی با آنها مقدور است. برای بررسی پودرهای تخصصی آنها را با آب تماس دادند و گاز هیدروژن تولید شده را در ظرف مخصوص اندازه گیری کردند. ظرف کالیبره کامال دربسته در دمای ثابت 45 C قرار گرفت و انبساط حجم حاصل از هیدروژن تولیدی در آن اندازه گیری شد. نتایج آزمون آزادسازی گاز هیدروژن حاصل از حضور پودر شکل 5: آزمون هزار ساعتی پاشش نمک روی پودر معمولی و تخصصی روی برای چهار نوع سامانه پوشرنگ مختلف. 40

41 تخصصی و پودرهای معمولی در شکل 6 نشان داده شده اند. همانطور که این شکل نشان میدهد میزان گاز تولیدی در پودرهای معمولی بسیار باالست. علیرغم واکنش پذیری کم پودرهای تخصصی در برابر آب آنها هنوز هم از واکنش پذیری الزم برای خاصیت ضد خوردگی برخوردار هستند. در واقع میان کارایی ضدخوردگی و عدم گاززدایی باید رابطه درستی برقرار باشد تا عمر کاری آنها حداکثر گردد. در آزمونهای فوق الذکر و در دمای 45 C حتی بعد از گذشت 1100 ساعت گاز هیدروژن حاصل از پودرهای تخصصی به حداکثر میزان خود نرسید. نتیجه گیری - مجموعهای از پودرهای تخصصی روی فراوری شد تا کارایی آستریهای غنی از روی را ارتقاء بخشند. - حضور مقادیر اندک بیسموت و آمیخته سازی آن با روی موجب گردید تا خزش زنگ در آستریهای غنی از روی پایه اپوکسی طی آزمون پاشش نمک کاهش یابد. در ترکیب سازنده اتیل سیلیکات امکان کاهش روی تا حد قابل مالحظهای مقدور گشت بی آنکه از کارایی کاسته گردد. آمیخته سازی با دیگر فلزات و مخلوط فیزیکی با بیسموت بی اثر بود. آمیخته سازی با اندکی آلومینیوم از مشکل زنگ سفید نیز کاست. شکل 6: گاز هیدروژن آزاد شده برای پودرهای معمولی و تخصصی در دمای 45 C و در حضور آب. - برخي از اين پودرها توانستند میزان تولید گاز هیدروژن را که از تماس آب با پودر روی حاصل میآید به حداقل کاهش دهند. این توانایی در دمای 45 C برای طوالنی مدت حفظ شد و اجازه داد كه آستریهای روی آب پایه پایدار تهیه گردد. مرجع Pascal Verbiest and Dirk Van Genechten, European Coatings Journal, 05/2012,

42 حفاظت از آلودگي Grime Prevention چکیده ساخت ترکیب سازنده پوششهایی که بتوانند خواصي از قبيل راحت تمیز شدن و تمیز باقی ماندن سطح سائیده شده یا به نوعی آسیب دیده را حفظ کنند کار مشکلي است. سه روش مختلف براي تهیه این نوع پوششها مورد بحث قرار میگیرد. در هر سه مورد خاصیت روغن گریزی فلورو پلیمرها با مقاومت سایشی باالی مواد پایه سیلیکونی تلفیق و بر هم افزوده شده است. مقدمه پیشرفتهای جدید در زمینه پوششهای آميزهاي فلوروسیلیکونی و افزودنیهای خاص توانسته است با موفقیت شکاف بین درخواستهای زیست محیطی و خواص نهایی پوششها را پر کند. پوششهای فلوروسیالنی ضد اثرانگشت پوششهای تترافلورواتیلنی سخت شونده با واکنش هیدروسیالسیون که براحتی تمیز مي شوند و پوششهای فلوروسیلیکونی سخت شونده با UV نمونه مثال هایی از فناوریهای جدید هستند كه سطوح ضد رسوب Technologies( )Anti-Fouling Surface بوجود ميآورند. اثر هم افزایی حاصل از تلفیق شیمی فلوئور و سیلیکون پوششهای حفاظتی را بوجود آورده است که از مقاومت شیمیایی جوی سایشی و پایداری حرارتی عالی برخوردارند. روشهای فنی متعددی وجود دارد که میتوانند سطوح ضد رسوب تولید کنند. در ادامه سه فناوری و مقایسه میان آنها مورد بحث قرار میگیرد. زاویه تماس نشانی از مقاومت آلودگي در برابر کنده شدن از سطح است برای اندازهگیری غیرمستقیم خواص راحت تمیز شدن Easy-( )to-clean و تمیز باقی ماندن )Stay-Clean( میتوان زاویه تماس مایع را وقتی كه روی سطح سختي است در دو حالت استاتیک و دینامیک تحت مالحظه قرار داد. يک قطره مایع را روي سطح مسطح تصور کنید. اگر چسبندگی یا سازگاری قطره با سطح خیلي زیاد باشد قطره روی سطح باز شده سطح را بهطور کامل 42

43 خیس می کند. در این حالت زاویه تماس میان قطره و سطح خیلی کوچک است. اگر قطره آبی باشد آبدوست و اگر روغنی باشد روغن دوست ناميده ميشود. زاويه تماس سطوح آبدوست و روغن دوست کمتر از 30 درجه است. برعکس سطوح آبگریز و روغن گریز سبب میشوند قطره کامال کروی شود و زاویه تماس بیش از 90 درجه گردد. در واقع عدم سازگاری سطح و قطره موجب میگردد قطره از سطح بگریزد. هرچه زاویه تماس بزرگتر باشد دافعه میان سطح و قطره شدیدتر است. سطوحی که تمیز باقی میمانند )آلوده نشونده( زاویه تماس باالتری دارند و هرچه این زاویه بیشتر باشد کارایی آنها نیز بهتر است و سخت تر آلوده میشوند. زاویه تماس اطالعات مستقیمی از انرژی برهم کنش میان سطح و قطره و بالطبع زیبایی سطح در اختیار قرار میدهد. از آنجایی که کلیه سطوح مورد نظر به نوعی تحت مالش یا سایش واقع میشوند یک جنبه بسیار کلیدی پوشش حفظ کارایی در شرایط عملیاتی در طوالنی مدت است. در واقع بدست آوردن زاویه تماس اولیه خیلی باال بسیار راحت تر از دست یافتن به زاویه تماس خاص پس از انجام آزمونهای دوام است. پسماند زاویه تماس با قابلیت تمیز شوندگی ارتباط دارد پسماند زاویه تماس hysteresis( )Contact angle اختالف بین حداکثر و حداقل زاویه تماس قطره مایع با سطح تماس است که بهطور غیرمستقیم گویای سهولت تمیز کردن سطح از آن مایع مورد نظر میباشد. در جدول 1 مقادیر حداکثر حداقل و پسماند زاویه تماس آب و -n هگزادکان در تماس با سطح شیشه آماده سازی شده با فلوروسیالن ارائه شده است. هرچه مقدار پسماند کوچک تر باشد سطح راحت تر تمیز میشود. به عنوان مثال سطح شیشه جلوی اجاق گاز آشپزخانه را در نظر بگیرید. وقتی روغن و دیگر آلودگیها روی آن میپاشد تمیز کردن آن کاری سخت است. لذا اگر سطح شیشه به طریق شیمیایی آماده سازی شود طوری که پسماند آن کوچک باشد پاککردن آلودگیها از آن سهل خواهد بود و در ضمن دستمال کشیدن آنرا کدر نمی کند. ارزیابی نسبی میزان روغن دوستی و آبدوستي با زاویه تماس مقدور است. زاویه تماس بزرگتر به معنی تمیزتر باقی ماندن سطح است. در حال حاضر روشهای آزمون استاندارد DIN ( ASTM JIS و غیره( برای ارزیابی کارایی ضد اثرانگشت بودن سطح وجود ندارد لذا از روشهای عملی معمولي و مورد قبول جهت پیشبینی و ارزیابی میزان ضد اثرانگشت بودن استفاده میشود. پوششهای سخت قابل پخت با UV فناوریهای جدید را با هم تلفیق میکنند حفاظت سطوحی که مستعد سایش و لک شدن هستند چالش فنی خاصی را ایجاب میکند. فراوری یک پوشش سخت hard( )coat که از مقاومت سایشی پایداری UV جوی و مقاومت در برابر چرک و آلوده شدن در حد باال برخوردار باشد مستلزم تلفیق یک پوشش سخت سیلیکونی با یک پلیمر عاملی پرفلورو پلی اتر )PFPE( است. اصالح سطح زیرآیند PFPE انرژی سطحي آن را پایین میآورد اما مقاومتسایشیآنراچندانبهبودنخواهدبخشید.برعکس پوششهای سیلیکونی سخت تا حد زیادی مقاومت سایشی را باال میبرند اما اثر مثبتی بر خواص ضد چرک شدن بر جای نخواهد گذاشت. در صورت استفاده از فناوریهای آمیخته امکان تلفیق خواص سیلیکون و فلوئور و اثر هم افزایی آنها بر هم مقدور میگردد. با کمک چنین فناوریی امکان استفاده از شیمی هر دو ترکیب وجود خواهد داشت. سخت کردن با پرتوهای UV توانسته است به نیازهای صنعت از بابت اصالح تولید و صرفه جویی در مصرف انرژی کمک کند. امروزه برای محک زدن یک فناوری عالوه بر کارایی محصول در نظر داشتن مسائل زیست محیطی و بازگشت پذیری مواد به چرخه طبیعت نیز از اهمیت خاصی برخوردار است. در حال حاضر فناوری UV به عنوان روش سریعي که حجم تولید را باال میبرد و از هزینههای مصرف انرژی نیز میکاهد به خوبی شناخته شده است. در این روش فرایند سخت کردن در درون گرمخانه و نیز پخت تکمیلی در دماهای حدود 230 C حذف میگردد. فناوری جدید پوشش سخت آميزه فلوروسیلیکون سخت شونده جدول 1: زاویههای تماس و مقدار پسماند روی شیشه آماده سازی شده با فلوروسیالن n- هگزادکان آب خاصیت مایع آزمون 67/9 4/0 71/7 67/5 4/2 114/5 3/5 119/7 117/4 2/3 زاویه تماس زاویه سرش حداکثر زاویه تماس حداقل زاویه تماس پسماند 43

44 با UV از مزایای مصرف انرژی پایین مقاومت سایشی باال و سهولت تمیز شدن سطح که حاصل بهبود خواص آبگریزی و روغن گریزی سطح است برخوردار میباشد )جدول 2(. هرچند که اطالعات مربوط به زاویه تماس اولیه مفید بوده و برای مقایسه اولیه بسیار خوب است اما تغییرات کارایی سطح پوشش در طول زمان موضوعی است که اغلب تفاوت دارد. برای اندازه گیری اثر سایش روی قابلیت حفظ خواص تمیز باقی ماندن و راحت تمیز شدن سطح آزمونهای متعددی انجام شده است. در رابطه با این فناوری برای اندازه گیری اثر سایش روی میزان دفع آب و روغن )n- هگزادکان( از ساینده Taber و سایش توسط پشم سيمي استفاده شده است. به لحاظ زیست محیطی کاهش انرژی اهمیت دارد روشهای کاهش انرژی مصرفی از جمله مفید ترین روشهای ایجاد کننده توازن میان صنعت و محيط زیست است. اغلب فناوری پوششها برای سخت شدن به انرژی نیاز دارند. برای یورتان ها آکریلیکها فلورئورها و سیلیکونها سخت کردن با گرما معمولترین روش است. در صورت یافتن راهی برای پایین آوردن دمای سخت شدن )پخت( یا کوتاه کردن زمان پخت در مصرف انرژی صرفه جویی خواهد شد. برای مثال عملیات توليد پوششهای کالف را در نظر بگیرید: برای سخت کردن آنها به گرما نیاز داريم در حالي که بخش قابل مالحظهای از گرما صرف گرم کردن کالف فلز میشود و از این رو هزینه خط تولید را باال میبرد. به منظور درک بهتر اثر گرمای کل مورد نیاز مثال سادهای را مد نظر قرار میدهیم. در سال 2006 تقریبا در سراسر جهان 6/7 میلیون تن فوالد توسط عملیات پوشش دهی کالف پوشش داده شد. در صورتی که 8 درصد کالف با فناوری آميزه جدید که با پرتوهای UV سخت میشود پوشش داده شود ساالنه حدود /74 ژول انرژی معادل /27 میلیون مترمکعب گاز طبیعی صرفه جویی میگردد. CO 2 تولید شده در سال 2/2 این به معنی آن است که از میزان CO 2 به اکسیژن به 2/9 میلیون تن کاسته میشود و برای تبدیل میلیون درخت کم تر نیاز است. از مقدار گرمای صرفه جویی شده در این مثال که حاصل بهره گیری از فناوری جدید است میتوان ساالنه برای گرم کردن خانه در ایاالت متحده بهره برد. روشهای شیمیایی جهت کم کردن اثر انگشت برای حل معضل اثر انگشت از انواع ترکیبات ضد اثر انگشت استفاده شده است. یکی از روشها جهت دست یافتن به پوششهای ضد بازتاب و ضد لک و اثر انگشت اصالح سطح زیرآیند با ترکیبات حاوی گروه پرفلورو آلکیل است. روش دیگر استفاده از پالستیکهای کم بازتاب و ضد لک حاوی ترکیبات مونو و دی سیالن با گروه پرفلورو آلکیل است که با ترکیبات هالوژن آلکیل یا آلکوکسی سیالن پوشش داده شده باشند. روش سوم عبارت است از تشکیل کوپلیمری از پرفلورو آلکیل متاکریالت و مونومری حاوی گروه آلکوکسی سیالن روی سطوحی که عموما از دی اکسید سیلیکون تشکیل شدهاند. با این حال خاصیت ضد لک اين دسته از پوششها چندان خوب نیست. بهخصوص نسبت به لک بر جای مانده از اثر انگشت چربی عرق و مواد آرایشی شدیدا حساس هستند. به منظور رسیدن به زوایای تماس باال برای آب و روغن و زوایای پايين لغزش الزم است که یک پرفلورو پلی اتر )PFPE( خطی اصالح جدول 2: خواص پوشش سخت آمیخته سخت شونده با UV )روی سطح PET اعمال شده است(. آزمون شرایط آزمون پوشش آمیخته آکریلیک شاهد زوایای تماس آب -n هگزادکان Kg, 100 cycles ساینده * Taber سایش )پشم فوالد(*,#0000 times 500g force, JIS K-5600 سختی مواد 100 / / / 100 JIS K-5600 چسبندگی * میزان سایش عبارت است از اختالف کدری قبل و بعد از آزمون )H ( كه هر چه بیشتر باشد به معنی مقاومت سایشي کمتر است. 44

45 شیمیایی شود. چسبندگی و دوام عالی با آميزه پلیمرها همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است چهار پیش پلیمر آلکوکسی سیلیل پرفلوروپلی اتر تهیه شد. پس از تهیه این چهار پیش پلیمر کارایی تمیز باقی ماندن و راحت تمیز شدن سطوح به کمک آزمونهای مختلف ارزیابی شد. این پرفلورو پلی اترهای اصالح شده با سیلیل )I تا )IV روی صفحات شیشهای اعمال شدند و زاویه تماس و زاویه لغزش آب و n- هگزادکان اندازهگیری شد )جدول 3(. در این آميزه پلیمرهای جدید رفتار روغن دوستی فلوئور و آبدوستی و دوام سیلیکون دیده شد. در واقع با اتصال سیالن آلکوکسی تک عاملی به PFPE خطی دوام افزايش يافت. سیالن آلکوکسی واکنش پذیر میتواند از طریق واکنشهای آبکافت و تراکمی و تبدیل به ترکیبات حاوی گروههای هیدروکسی یا سیالنول با پیوندهای کوواالنسی )ظرفيتي( به سطح خیلی قوی بچسبد. این پیوندهای قوی دوامی را موجب میگردند که در مونیتورهای لمسی و عینکها بدان نیاز است. به هر حال دنباله طویل و منعطف پرفلورو پلی اتری که سطح را میپوشاندرامیتوانمشابهموتصورکرد.موهابهطورطبیعیبهشرایط تعادل میرسند و لذا در انرژی سطحی پایین تری قرار میگیرند. از آنجایی که این سطوح در برابر سایش حاصل از مالش اشیاء مقاوم هستند سطح برای مدت طوالنی تری تمیز باقی میماند که ویژگی اصلی این فناوری نوین است. از طرف دیگر راحت تر تمیز شدن سطح ناشی از پایین بودن انرژی سطحی این سطوح است که در واقع دنبالههای موئي PFPE مسئول آنند. لذا تمیز کردن با مواد شیمیایی برای برطرف کردن روغن آب و چرک تا جدول 3: زاویه تماس آب و n- هگزادکان روی چهار پوشش آميزه فلوروسیالنی. شکل 1: سنتز پیش پلیمری آلکوکسی سیلیل پرفلورو پلی اتر. حد زیادی کاهش يافته سطوح زیباتر باقی میمانند. در شکل 2 تآثير تمیز کردن روی ظاهر سطوح مختلف نشان داده شده است. سطوح ضد لک و سطوحی که نمی توان روی آنها نوشت با وجودی که طیف وسیعی از پوششهای فلوروپلیمری با کارایی مناسب در بازار موجود است ولی اغلب آنها از بابت شرایط عملیاتی تشکیل الیه پوشش روی زیرآیند از محدودیتهای خاصی برخوردارند. اما با وارد کردن گروههای عاملی واکنش پذیر در تترافلورواتیلن )TFE( کوپلیمرهایی تهیه شده است که به محض نشستن روی سطح زیرآیند شبکهای شده و الیه پوشش را بهوجود میآورند. همانطور که در جدول 4 دیده میشود مقاومت در برابر لک برداشتن و سهولت در تمیز شدن پوشش TFE در تماس با مواد لک کننده رایج عالیست و در مقایسه با پوشش نمونه آکریلیک یورتان نيز به مراتب بهتر است. علت فراوری پوشش آميزهاي حاوی فلوئور و سیلیکون چند دلیل CH 3 موجود ((CH 3 ) 2 SiO)x CH 3 دارد. ساختار شیمیایی منعطف در پلیمر سیلیکونی که به Tg پایین میانجامد خاصیت رها کردن تنش آنرا بسیار عالی میکند. عدم سازگاری و حاللیت پلیمرهای سیلیکونی با فلورو پلیمرها موجب جدایش آنها و مهاجرت یک IV III II I 108/7 110/9 110/6 زاویه تماس برای آب 114/0 67/0 69/6 64/6 67/1 زاویه تماس برای n -هگزادکان 8/8 5/2 4/7 زاویه سرش برای آب 3/2 6/0 3/8 4/3 3/1 زاویه سرش برای n -هگزادکان شکل 2: مقایسه چشمی اثر انگشت قبل و بعد از تمیز کردن سطوح مختلف 45

46 جدول 4: مقایسه مقاومت در برابر لک برداشتن پوششهای TFE و آکریلیک یورتان دوجزئی. ماژیک قرمز روغن موتور شراب حاوی زایلن کارکرده خردل ید پوشش قرمز خشک تمیز شونده با الکل تمیز شونده دوده قهوه ماژیک آبی آب پایه ایزوسیانات / TFE آکریلیک ایزوسیانات دوجزئی 1 = 5 بعد از تمیز شدن اثری روی سطح باقی نماند. 1= بعد از تمیز شدن اثر زیادی روی سطح باقی ماند. جزء به سطح میگردد لذا تهیه پلیمرهای آميزهاي که این مشکل را نداشته باشند ضروری است. موضوع اصلی که به آن توجه شد استفاده از سیلیکونها با گروههای عاملی آلی بود که به عنوان عوامل واکنش پذیر اصالح کننده سطح عمل کرده و پلیمرهای آميزهاي را بوجود ميآورند. سیلیکونهای بدون گروه عاملی واکنش پذیر نیز آزموده شدند. در شکل 3 ساختار شیمیایی اجزای سازنده آميزه سیلیکون و فلورو پلیمر نشان داده شده است. با وارد کردن گروه عاملی واکنش پذیر )ROFS( در ترکیب سازنده حاوی TFE و ایزوسیانات )شکل 3( خصوصیات مقاومت در برابر لک برداشتن و راحت تمیز شدن بهطور چشم گیری بهبود یافت و لک ماژیکهای حالل پایه بدون نیاز به حالل بهطور کامل پاک شد. این در حالی بود که در نمونههای بدون گروههای عاملی واکنش پذیر این خاصیت تا این حد مشاهده نشد ولی نسبت به پوششهای معمولی TFE خواص بهتر بود. در ضمن خاصیت دفع آب و روغن نیز در نمونههای آمیخته باالتر بود که گویای اثر هم افزایی است. با استفاده از مواد آميزه مشتق از فلوروپلیمرها و سیليکونها و سیالنهای واکنش پذیر مناسب پوششهای حفاظتی تهیه شده که مقاومت در برابر لک شدن و خاصیت سهولت تمیز شدن آنها بسیار عالیست. برای پاسخ گو بودن به نیازهایی که در آینده با آنها مواجه میشويم سه نسل جدید از اصالح گرهای سطح آمیخته فلوروسیلکون آبگریز و روغن گریز فراوری شده است. اکنون با تلفیق شیمی فلوئور و سیليکون محلولهای بسیار کارائی تهیه شده است که میتوانند در گستره وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گیرند. خالصه نتایج - هرچند که تولید پوششهای شدیدا آبدوست که در برابر آلوده شدن مقاوم باشند کار چندان مشکلی نیست ولی حفظ این خواص بعد از سایش یا هر نوع آسیب وارده بر پوشش کار مشکلی است. برای حل این معضل سه راه مختلف ارائه شد. - یک پوشش سخت فلوروسیلیکونی سخت شونده با UV تهیه شد که بعد از آزمونهای سایش خاصیت راحت تمیز شدن خود را تا حد زیادی حفظ کرد. استفاده از روشهای سخت کردن با UV مصرف انرژی را تا حد زیادی کم کرده و به برگشت پذیری مواد به طبیعت تا حد زیادی کمک میکند. - چهار پیش پلیمر آميزهاي آلکوکسی سیلیل / پرفلورو پلی اتر تهیه شد که زاویه تماس باالیی در مجاورت با آب و n- هگزادکان از خود نشان دادند. - یک کوپلیمر تترافلورواتیلن / ایزوسیانات تهیه شد و حضور سیلیکون با و بدون گروه عاملی واکنش پذیر در آن مورد بررسی قرار گرفت. - تنها وجود سیلیکون با گروه عاملی واکنش پذیر توانست مقاومت در برابر لک برداشتن را تا حد قابل مالحظهای بهبود بخشد. مرجع Steven R. Block, Masayuki Hayashi and Peter Hupfield, European Coatings Journal, 11/2009, شکل 3: اجزای سازنده آميزه سیلیکون و فلوروپلیمر 46

47 چکیده حفاظت با استفاده از نانو ذرات A Finer Level of Defense اثر آسیاب و ریز کردن رنگدانه های ضدخوردگی معمولی بر پایه ترکیبات فسفات تا مقیاس نانو مورد بررسی قرار گرفته است. قابل توجه آنکه ذرات ریزتر به سطح زیر آیند نزدیک تر می شوند لذا بهتر می توانند آنرا حفاظت کنند. آزمون های متعدد بر روی چند نمونه آستری اپوکسی حاوی رنگدانه های معمولی و نانو اثبات کرد که کارایی رنگدانه های نانو به مراتب باالتر است. مقدمه به منظور حفاظت نمودن فلزات و آلیاژها در برابر خوردگی توسط آستریها و نیز برای در اختیار داشتن ویژگی خود ترمیمی شناخت خواص ضد خوردگی رنگدانهها نظیر اندازه ذره برهم کنش با محمل اثر سدکنندگی effect( )Barrier آزاد کردن اجزاء واکنش پذیر و انتقال آنها به سطح فلز همگی از اهمیت باالیی برخوردارند. به منظور شناخت اثر این عوامل و نهایتا بررسی تأثير آنها روی کارایی آستری در حفاظت از زیرآیندهای فلزی ترکیبات فسفاته معمولی و نانو مورد بررسی قرار گرفته اند. رنگدانههای منتخب به آستری اپوکسی حالل پایه اضافه شدند و روی زیرآیندهای فوالدی آهن گالوانیزه و آلومینیوم اعمال و توسط آزمونهای کوتاه مدت روشهای الکتروشیمیایی و آزمونهای مجاورت در شرایط جوی مورد بررسی قرار گرفتند. تصویر میکروسکوپ الکترونی از مقطع پوشرنگها تهیه شد تا نحوه توزیع ذرات رنگدانه مشخص گردد. مزایای رنگدانههای نانو نظیر توان حفاظت از خوردگی خود ترمیمی و خاصيت سد کنندگی )ممانعت از نفوذ و عبور آب و اکسیژن( مورد مالحظه قرار گرفت. تأثیر زبری سطح فلز روی این خواص نیز مشاهده گردید. روشهاي آسیاب کردن و اعمال برای آسیاب کردن رنگدانههای حفاظت از خوردگی معمول Heucophos SAPP و Heucophos ZMP از دستگاه آسیاب نانو 47

48 استفاده شد. بهترین نتیجه برای پراکنش 25 درصد وزنی رنگدانه در ایزوبوتانل همراه با ترکیبات خیس کننده و پراکنده ساز پس از سه ساعت آسیاب کردن بدست آمد. این خمیرهای رنگدانه ضدخوردگي نانو به ترکیب آستری اپوکسی معمولی حاوی 7071X75 Araldite GZ و 423 Aradur اضافه گردید. BG Millicarb و 10M2 Talkum نیز بعنوان پرکننده به مخلوط اضافه شدند. ترکیب سازنده دو نوع آستری حاوی 10 درصد حجمی از هر یک از رنگدانههای معمولی و نانو در جدول 1 نشان داده شده است. بعد از پاشش آستریها با ضخامت الیه خشک 60 میکرون روی صفحات فوالدی و آلومینیومی نمونهها برای مدت 7 روز در دمای 23 C به حال خود باقی ماندند و در پایان در دمای 80 C برای مدت نیم ساعت در گرمخانه کامال خشک شدند. از صفحات فوالدی نرم با زبری سطح 20 تا 30 میکرون متوسط با زبری سطح 50 تا 60 میکرون و زبر با زبری سطح 80 تا 100 میکرون استفاده شد که زبر کردن با شن پاشی انجام گرفت. زبری سطح صفحات آلومینیومی 20 تا 30 میکرون بود. جدول 1: ترکیب آستریها حاوی 10 درصد حجمی از رنگدانههای ضدخوردگی اجزاء سازنده خالصهای از روشهای آزمون توزیع اندازه ذرات به کمک روش پراش دینامیکی نور لیزر )DLLS( شناسایی شد. آزمون قابلیت عبوردهی آب در رطوبت نسبی 10 تا %14 و دمای 38 C انجام شد. قابلیت عبوردهی اکسیژن در دمای 23 C انجام گرفت. قابلیت انحالل رنگدانه ZMP از طریق انحالل میزان روی )Zn( و با استفاده از طیف سنجی نشر کوپل القایی نور پالسما ICP( ( OES انجام شد. جهت انجام آزمون یک گرم از رنگدانه در 400 گرم آب مقطر پراکنده شد و برای مدت چهار هفته در آب تراکافت )دیالیز( شد. میزان انحالل بر حسب درصد وزنی و نسبت به میزان رنگدانه رویه محاسبه گردید. برای اندازه گیری خوردگی از فنون اندازهگیری SKP )پروب کلوین پویشی( و مقاومت ظاهری استفاده شد. در هر دو روش اندازه گیریها بعد از اعمال دوره تناوب گرمایی 70 ساعته روی نمونهها و تماس آنها با محلول هریسون حاوی 35 گرم در لیتر از سولفات آمونیوم و 5 گرم در لیتر از نمک طعام صورت گرفت. آزمون SKP در واقع یک روش آزمون غیرمخرب و نیز تماسي است که اختالف تابع کار سطح )WF( بین پوشش و یک پروب فلزی را اندازه گیری میکند. در واقع تابع کار سطح مستقیما با خواص سطحی ماده مرتبط است. قبل از تماس نمونهها با محلول هریسون و اعمال دوره تناوب گرمایی سوراخی به قطر 0/1 میلیمتر در نمونههای اندازهگیری SKP ایجاد شد. برای تعیین مقاومت در برابر خوردگی تغییرات مقاومت ظاهري بر حسب زمان در فرکانس 0/1 هرتز اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده از این روش با ارزیابی نتایج به دست آمده در شرایط جوی منطقه Helgoland )یکي از سواحل شمالي آلمان( و آزمون پاشش نمک طبق استاندارد DIN EN ISO 9227 و آزمون ارزیابی درجه زنگ زدگی طبق استاندارد DIN EN مقایسه شد. چگونه است که کاهش اندازه ذره کارایی را بهتر می کند. اندازه ذره )d50( هر دو رنگدانه قبل از آسیاب شدن تقریبا 3 میکرون و بعد از آسیاب بین 100 تا 200 نانومتر بود )شکل 1(. در شکل 2 تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی رنگدانه قبل و بعد از آسیاب نشان داده شده است. تصاویر نشان می دهند که با انتخاب درست تجهیزات و پایداری سازی مناسب امکان دست یافتن به رنگدانههای ضدخوردگی پایدار در مقیاس نانو مقدور است. آستری 2 )درصد وزنی( آستری 1 )درصد وزنی( Araldite GZ 7071 X 75 Aradur 423 (60%) Millicarb BG Talkum 10 M2 Heucophos SAPP Heucophos ZMP BYK 505 Anti-Terra U Thinatrol ST زایلن مخلوط حالل ها کل

49 شکل 1: توزیع اندازه ذره رنگدانههای ضدخوردگی قبل و بعد از آسیاب. این نمودارها از آزمون DLLS بهدست آمدهاند. شکل 3: مدل شماتيك توزیع رنگدانه در پوشش )1( و تصاویر میکروسکوپ الکترونی )2( آستری حاوی رنگدانه ضدخوردگی معمولی )a( و نانو )b(. شکل 2: تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی رنگدانه ضدخوردگی قبل و بعد از آسیاب شدن. بهخاطر خصوصیت خاص ماده در مقیاس نانو و بزرگتر بودن مساحت سطح تماس آن توان بازدارندگی خوردگی رنگدانههای نانو بهواسطه افزایش قابلیت دسترسی اجزاء فعال ضدخوردگی به سطح فلز تا حد زیادی بهبود خواهد یافت. ذرات در مقیاس نانو علی رغم وجود زبری و ناهمواریهای سطح بهتر میتوانند به سطح فلز نزدیک شوند لذا مؤثرتر عمل میکنند. در شکل 3 مدلي پیشنهاد شده است که توزیع ذرات رنگدانه در پوشش را با تصاویر واقعی میکروسکوپ الکترونی آسترهای حاوی رنگدانههای معمولی و نانو مقایسه میکند. این تصاویر بهخوبی ثابت میکنند که رنگدانههای نانو به سطح فلزی زیرآیند بسیار نزدیک میشوند درحالیکه ذرات با مقیاس میکرون از آن فاصله بیشتری دارند. تأثیر خصوصیت نانویی رنگدانه ZMP بر روی خواص سدکنندگی پوشش )عبور آب و اکسیژن( و انحالل پذیری رنگدانه نیز آزموده شد. در جدول 2 خالصه نتایج آزمونها ارائه شده است. این نتایج به وضوح نشان میدهند که هر دو مشخصه انحاللپذیری و سدکنندگی در برابر عبور آب و اکسیژن چندان تحت تأثیر کاهش اندازه ذرات رنگدانه ضدخوردگی قرار نگرفتهاند. آزمونهای آزمایشگاهی نشان دادند که حفاظت در برابر خوردگی بهبود یافت ميزان خوردگی نمونهها توسط اندازه گیریهای SKP و مقاومت ظاهری اندازهگيري و مقايسه شد. در اندازه گیریهای SKP بعد از اعمال دوره گرمایی 70 ساعته و نیز تماس نمونهها با محلول هریسون اختالف تابع کار )WF( بر حسب الکترون ولت ev( ( تعیین گردید. در شکل 4 دادههای SKP برای صفحات آزمون جدول 2: خواص سدکنندگی پوشش ها و انحالل پذیری رنگدانه های معمولی و نانو. رنگدانه ضد خوردگی قابلیت انحالل Zn (wt%) قابلیت عبور آب از الیه پوشش day[ ])gr/(cm 2 * قابلیت عبور اکسیژن از الیه پوشش ])ml/(cm 2 * day[ 183/6 11/5 0/29 ZMP معمولی 169/1 10/2 0/26 ZMP نانو 49

50 شکل 4: اختالف تابع کار ( ev) WF حاصل از اندازه گیریهای SKP در آستریهای با ZMP معمول )چپ( و نانو )راست( بعد از اعمال دوره گرمایی. فوالدی با زبری متوسط پوشش داده شده با آستریهای شامل ZMP معمولی و نانو بعد از اعمال دوره گرمایی نشان داده شده است. کامال روشن است که نمونه حاوی رنگدانه نانو در مقایسه با ZMP معمولی توزیع تابع کار یکنواخت تر اختالف تابع کار کوچک تر و فعالیت خوردگی ضعیف تر در نزدیک سطح نقص را نشان میدهد. بهبود عملکرد ضدخوردگی رنگدانههای ضدخوردگی نانو را میتوان توسط اندازهگیریهای آزمون مقاومت ظاهری آستریهای اعمال شده روی زیرآیندهای فوالدی با درجه زبری متفاوت )شکل 5( و نیز برای زیرآیندهای گالوانيزه و آلومینیومی )شکل 6( پس از اعمال دوره گرمایی و تماس با محلول هریسون نیز تأئید نمود. همانطور كه شکل 5 نشان ميدهد اختالف مقاومت ظاهری بین پوششهای رنگدانه دار معمولی و نانو وقتی حداکثر شده است که روی زیرآیند فوالدی با درجه زبری متوسط )55 میکرون( اعمال شده اند. این در حالیست که برای زیرآیند فوالدی با درجه زبری باال )80 میکرون( اختالف از همان ابتدای اندازه گیری شکل 5: دادههای مقاومت ظاهری در فرکانس 0/1 هرتز برای آستریهای حاوی ZMP معمولی و نانو روی زیرآیندهای فوالدی با درجات زبری مختلف بعد از اعمال دوره گرمایی و تماس با محلول هریسون. شکل 6: دادههای مقاومت ظاهری در فرکانس 0/1 هرتز برای آستریهای حاوی ZMP معمولی و نانو روی زیرآیندهای فوالدي گالوانيزه و آلومینیوم بعد از اعمال دوره گرمایی و تماس با محلول هریسون. 50

51 بسیار ناچیز است. در مورد هر دو رنگدانه وقتی زبری سطح زیرآیند کم است مقاومت در برابر خوردگی قابل مالحظه میباشد لذا تحت این شرایط اثر اندازه ذره رنگدانه چندان قابل مالحظه نیست. این نتایج از سوی آزمونهای شرایط جوی واقعی نیز تأئید شد. وقتی رنگدانههای ضدخوردگی نانو روی زیرآیندهای فلزی مختلف اعمال شدند نیز اثرات مثبت مشابهای دیده شد. در این مورد نیز کاهش مقاومت ظاهری در نمونههای حاوی ZMP نانو در مقایسه با نمونههای معمولی به مراتب کمتر بود )شکل 6(. آزمونهای میدانی نیز نتایج را تأئید کردند در جدول 3 دادههای مقاومت ظاهری برای آستریهای اعمال شده روی صفحات آزمون فوالدی با زبری 25 میکرون با نتایج برگرفته از آزمونهای میدانی در Helgoland آلمان و نتایج آزمون پاشش نمک طبق استاندارد DIN EN ISO 9227 و ارزیابی درجه زنگ زدگی طبق استاندارد DIN EN 4628 مقایسه شده است. آزمونهای میکروسکوپ الکترونی و آنالیز عنصری )EDX( نمونههای واقع در شرایط جوی Helgoland ثابت کردند که توان حفاظت از خوردگی ZMP نانو به مراتب بهتر است )شکل 7(. در نمونههای واقع در شرایط میدانی که حاوی رنگدانه نانو بودند در سطح فوالد عنصر روی )Zn( شناسایی شد اما در نمونههای حاوی رنگدانه معمولی عنصر روی شناسایی نگردید. در ضمن در نمونههای حاوی رنگدانه معمولی مقادیر آهن بیشتری شناسایی شد که حاكي از خوردگی شدیدتر زیرآیند فوالدی است. تحلیلی مختصر از مزایای ذرات ریزتر رنگدانههای ضدخوردگی ریز شده تا مقیاس نانو از توان حفاظت از خوردگی باالتری نسبت به محصوالت مشابه که تا مقیاس میکرو ریز شده اند برخوردارند. صحت این خصیصه در روی زیرآیندهای فوالدی آلومینیومی و روی )Zn( به اثبات رسید. برای دست یافتن به رنگدانههای نانو کافیست رنگدانه-های معمولی را با آسیابهای مناسب آسیاب کرده و با سامانه افزودنی پایدار کننده با کیفیت پایدار سازیم. درجه حفاظت از خوردگی بسیار ممتاز این دسته از رنگدانهها با روشهای اندازه گیری مقاومت ظاهری SKP آزمون پاشش نمک و خوردگی در شرایط واقعی در ناحیه Helgoland آلمان به اثبات رسید. آزمونهای EDX )آنالیز عنصری میکروسکوپی( روی نمونههای واقع در شرایط جوی آشکار ساخت که روی سطح زیرآیند پوشش داده شده با آستری حاوی رنگدانههای نانو قدری Zn بهوجود آمد اما در زیرآیندهای شامل آستریهای حاوی رنگدانه معمولی افزایش غلظت آهن )Fe( قابل مالحظه بود. لذا معلوم شد که حفاظت از خوردگی آستریهای حاوی رنگدانههای نانو به مراتب بهتر انجام شده است. صرف نظر از مکانیسم عمل میتوان اینطور عنوان کرد که وقتی از ذرات نانو استفاده میشود امکان دسترسی به ذرات فعال بیشتر است و آنها بیشتر میتوانند جدول 3: داده های برگرفته از آزمون های مختلف خوردگی آستری های اعمال شده روی صفحات آزمون فوالدی رنگدانه محافظ خوردگی آزمون پاشش نمک درجه زنگزدگی DIN EN آزمون در شرایط میدانی درجه زنگزدگی DIN EN مقاومت ظاهری )Z( در فرکانس 0/1 هرتز [ 2 ]ΩCm دوره گرمایی 60 ساعته زبری سطح 25 میکرون 1/0 E ZMP معمولی %10( حجمی( * 2 2/3 E ZMP نانو %10( حجمی( زبری سطح 60 میکرون 2/5 E ZMP معمولی %10( حجمی( + 0 2/0 E ZMP نانو %10( حجمی( * = توان ضدخوردگی کم تأثیر + = توان ضدخوردگی مؤثر 51

52 شکل 7: تصاویر میکروسکوپ الکترونی و آنالیز عنصری EDX در آستریهای حاوی ZMP معمولی و نانو بعد از آزمون شرایط میدانی واقع در Helgoland آلمان. به سطح فلز زیرآیند نزدیک شوند لذا هر زمان که به آنها نیاز باشد سریع وارد عمل میگردند و جلوی پدیده ناخواسته خوردگی را میگیرند. مرجع: - Marc Entenmann, Heinz Greisiger, Roman Maurer and Thadeus Schauer, European Coatings Journal, 06/2011,

53 بازار هاي پر توان اروپا و آسيا Europe and Asia Strong Markets چکیده در اين مقاله با تحوالت اخير بوقوع پيوسته در بازار رنگدانه ها در دنيا و نيز موقعيت شركت هاي چند مليتي بزرگ پوشش هاي دريايي در چين آشنا مي شويد. مقدمه رنگدانههاوپوششهايدرياييدوزمينهكارياندكهاينروزهاتوجه زيادي را به خود جلب كردهاند. در اين مقاله برخي از فعاليتهاي فعلي و دورنماي آتي اين دو زمينه كاري جالب مورد بررسي قرار گرفته است. رنگدانهها و رنگينهها در ماه مي سال 2012 GIA )Global Industry Analysts) گزارشي را تحت عنوان»بازار رنگدانهها و رنگينهها«به چاپ رساند كه پيشبيني كرد مجموع بازار اين دو بخش بزرگ تا سال 2017 به 26/5 ميليارد دالر ميرسد. افزايش بسيار زياد تقاضا در بازارهاي مصرفي نظير پوشرنگها پوششها و مركبهاي چاپ نيز احتماال محرك ادامه روند رشد در بخش رنگدانه-ها خواهند بود. البته برخي از ديگر عوامل نيز ميتوانند در اين روند دخيل گردند. اين موارد شامل مالحظات صنعتي جهت دست يافتن به كارايي و كيفيت دلخواه هم سويي با استانداردها و مقررات زيست محيطي و تقاضاهاي مشترياني كه دوستدار محيط زيست هستند. روند رشد بخصوص در بخش رنگدانهها از 2010 به آرامي شروع شدهاست و بواسطه افزايش سرعت رشد مصرف در صنايع پوشرنگ پوشش و صنعت ساختمان سريعتر خواهد شد. به نظر ميرسد كه ميزان مصرف رنگدانههاي آلي از باالترين سرعت رشد برخوردار باشد. همچنين است رنگدانههاي با كارايي باال نظير كوينا كريدونها كه توان بالقوه بااليي را از خود نشان دادهاند. با اين حال براي رنگدانههاي آلي همه چيز اميدبخش نيست. محدوديتها قيمت باال و عدم توان الزم براي تهيه تركيبهاي مات 53

54 توانرشدآنهارادربرخيمواردبامانعروبروخواهدساخت.برخالف آنها رنگدانههاي آلي ارزان قيمت خواهند توانست در كاربردهاي با كيفيت پايين تر نظير مركبهاي چاپ موفق باشند. اينطور ميگويند كه بسياري از رنگدانههاي سنتي و كالسيك موقعيتهاي بااليي را در بازار رنگدانههاي آلي از آن خود خواهند كرد. به نظر ميرسد با باال رفتن تقاضا و عموميت يافتن فناوريهاي هم سو با قوانين زيست محيطي نظير پوششهاي آب پايه و پودري بخش رنگدانههاي فلزي بهخصوص براي مشتريهايي كه در جستجوي محصوالت دوستدارمحيط زيستهستند رشدخوبي داشتهباشد.خبرهايفعلي از صنعت خودروسازي حكايت از مصرف دوباره رنگدانههاي فلزي در اين صنعت دارند. ميزان تقاضا براي اين دسته از رنگدانهها بواسطه عواملي ديگر مانند كارايي فام و حجم مسافرتها تحت تأثير قرار ميگيرد. در اين گزارش بر روابط تجاري ميان غرب و آسيا بخصوص در رابطه با انتقال فناوري در واحدهاي توليدي از اروپا و آمريكا به آسيا جهت كنترل آلودگيهاي زيست محيطي تأكيد شده است. تعجبي ندارد كه هند دومين بازار بزرگ رنگدانههاو رنگينههاي آلي در جهان است. طي ده سال گذشته صنعت رنگدانه و رنگينهسازي در هند رشد بااليي را تجربه كرده است كه حاصل سياستهاي دولت در رابطه با ايجاد تسهيالت براي شركتها در پرداخت ماليات بر درآمد و ماليات كاال است. در اين گزارش در باب توزيع ناعادالنه شركتها نيز مطالبي ارائه شده است.از ميان بيش از 480 توليدكننده رنگدانه و رنگينه بيش از 280 شركت آسيايي و بيش از 180 شركت اروپايي هستند. در اين ميان رده اياالت متحده را نيز با 59 شركت ميتوان ديد. اين مقادير تقريبا بازتابي از ميزان نسبي بازارهاي اين مناطق جغرافيايي است. بعد از چين بعنوان مقام اول اين بازار هند در جايگاه دوم قرار دارد. در سالهاي اخير ميزان تقاضا براي رنگينهها در چين بسيار افزايش يافته است كه حاصل رشد و بلوغ فناوري و تقاضاي هر چه بيشتر از صنايع پايين دستي است. اكنون تايوان و كره جنوبي نيز از مصرفكنندگانعمدهرنگينههستند. پوششهاي دريايي چيني در پايان سال 2011 گزارشي در باب صنعت پوششهاي دريايي در جهان و چين به چاپ رسيد كه اطالعات مفيدي از وضعيت جهاني بازار وصنعت پوششها با اطالعات بيشتر بر روي پوششهاي حفاظتي و دريايي بخصوص درياييدر چين را در اختيار قرار داده است. از آنجايي كه اين گزارش توسط يك موسسه تحقيقاتي در چين به چاپ رسيده است اطالعات آن بهطور نامعمولي بيشتر به چين اختصاص يافته است. مؤلف با توجه به فهرست مطالب اين گزارش احتمال ميدهد كه مطالب آن عمدتا مربوط به سهام داران پوشرنگهاي دريايي است تا بازار آن. به نظر ميرسد كه گزارش شامل اطالعات مالي گستردهاي از شركتها و اينكه چگونه شركتهاي چند مليتي بزرگ امور بازرگاني خود را در چين سازماندهي كردهاند باشد. شايد در اختيار داشتن اطالعات مربوط به برخي از شركتهاي چيني توليدكننده پوشرنگهاي دريايي مفيد باشد. از ميان آنها ميتوان به Coatings, Youlong Marine Industrial Shanghai Zhenhua Heavy Industry Changzou Coatings, Xiamc Sunrui Marine Coatings اشاره كرد. در مورد بسياري از شركتهاي مهندسي فراساحلي و كشتي ساز چيني نيز اطالعات دقيقي در اين گزارش وجود دارد. چين بزرگترين توليدكننده كشتي وتجهيزات بندرگاهها و لنگرگاهها است و نيز بيشترين پل-هاي دريايي را دارد لذا بزرگترين بازار پوششهاي دريايي از آن اين كشور است. ساختار صنعت پوشرنگهاي دريايي اين كشور حاصل حضور شركتهاي چند مليتي بزرگ در آن است. توليدكنندگان داخلي نقش كوچكي ايفا ميكنند و عمدتا براي كشتيهاي نظامي محصول ميسازند. سهم آنها روي هم كمتر از 5 درصد كل بازار چين است. بخش اعظم اين صنعت بواسطه حضور شركتهاي چند مليتي بزرگ و فناوريهاي پيشرفتهاي است كه در كنار نيروي كارگري ارزان كامل ميگردند. نقطه ضعف صنعت پوشرنگهاي دريايي بومي در چين عدم امكان تهيه مواد اوليه بخصوص رزينهاي اپوكسي است كه در حجم بسيار باال وارد چين ميشود. گزارش شده است كه در پايان سال 2011 ميزان سفارشات كشتي در چين تا حد %40 سفارشات بخشهاي مشابه در سال 2010 كاهش يافته است. بر خالف آن صنعت كره جنوبي در اين قسمت جهش بزرگي از خود نشان داده است. مرجع: - Terry Knowles, Polymers Paint Coulor Journal, July 2012,

55 چکیده بازار پوشرنگ روسيه The Russian Paint Market از لحاظ اقتصاد جهاني سال 2011 اصال سال خوبي نبوده است. طبق داده هاي منابع موثق و داده هاي اوليه آژانس اطالعات آماري اتحاديه اروپا )آمار سال ) 2011 ميزان رشد توليد ناخالص ملي كشورهاي اتحاديه اروپا كه يورو واحد پول رسمي آنهاست 1/5 درصد بوده است. در اين مقاله با جزئيات بازار پوشرنگ و پوشش هاي سطح روسيه آشنا مي شويد. اين كشور درسال 2011 با روند رشد روبرو بوده و پيش بيني مي شود درسال 2012 نيز اين روند ادامه يابد. مقدمه شاخص هاي اقتصاد كالن روسيه نشان از شرايط مطلوب در اين كشور دارند. درصد رشد ناخالص توليد داخلي روسيه درسال 2011 حدود 4/3 درصد تخمين زده شد. در حالي كه درآمد مردم تنها 0/8 درصد افزايش داشت شاخص توليد صنعتي 4/7 درصد و شاخص توليد محصوالت كشاورزي 23/1 درصد افزايش نشان دادند. ميزان كل حمل كاال 3/4 درصد و ترابري با راهآهن 5/7 درصد رشد داشت. ميزان سرمايهگذاري هاي بنيادين 6/2 درصد افزايش نشان داد. شاخص توليد محصوالت شيميايي تا 5/3 درصد افزايش يافت. توليد پوشرنگ در روسيه توسعه يافته است طبق منابع موثق توليد پوشرنگ در روسيه درسال 2011 به تن رسيد كه نسبت به سال 2010 حدود 6/9 درصد افزايش داشت. در جدول 1 ميزان توليد چهار دسته از پوشرنگها درسالهاي 2010 و 2011 نشان داده شدهاست. همانطور كه اين جدول نشان ميدهد سهم پوشرنگهاي حالل پايه و پوشرنگهاي بر پايه روغنهاي بزرك Oils( )Boiled طي اين سال ها تقريبا ثابت باقي مانده است. ميزان توليد پوشرنگ هاي آب پايه 1/6 درصد كاهش نشان داده و سهم آن نسبت به كل توليد پوشرنگها 3/0 درصد افت كرده است. مجموعه انواع پوشرنگهاي ديگر 30/9 درصد افزايش حجم توليد نشان دادهاند. سهم اين دسته از پوشرنگها نسبت به كل توليد پوشرنگهاي روسيه 3/4 درصد افزايش داشته است. 55

56 % تن % جدول 1: توليد پوشرنگ در روسيه طي سالهاي 2010 و پوشرنگ 1000 تن 35/0 367/3)-1/6%( 38/0 373/2 پوشرنگ هاي آب پايه 44/0 462/7)+5/7%( 44/5 437/6 پوشرنگ هاي حالل پايه 2/8 29/5)+11/6%( 2/7 26/4 پوشرنگ هاي بر پايه روغن اليف 18/2 191/2)+30/9%( 14/8 146/0 ديگر پوشرنگ ها 100/0 1050/6)+6/9%( 100/0 983/2 كل پيش بيني شرايط بازار در سال 2012 منابع موثق حجم توليد پوشرنگها و پوششهاي سطح را در سال 2011 حدود 1040 هزار تن و 1050/6 هزار تن تخمين زده بودند. حجم توليد در روسيه بين سالهاي 2005 تا 2011 را ميتوان از رابطه زير محاسبه كرد: 796/6- GDP 97/07 )بر حسب ميليارد روبل روسيه( = ميزان توليد پوشرنگ )بر حسب 1000 تن( حال با توجه به رابطه فوق ميتوان با دانستن GDP ميزان توليد درسال 2011 را محاسبه كرد كه برابر تن است. اختالف بين و كه برابر تن است را مي توان به عوامل ديگري بخصوص افزايش تقاضا در برخي از شاخههاي اقتصادي نسبت داد. براساس پيش بينيهاي انجام شده در سال 2012 ميزان رشد GDP در كشور روسيه 3/7+ درصد خواهد بود. اگر اين رقم درست جدول 2: بازار پوشرنگ روسيه درسال هاي 2010 و 2011 شاخص 1000( 2010 تن( 1000( 2011 تن( توليد 1050/6)+6/9%( 983/2 صادرات 72/2)+27/5%( 57/0 واردات 146/5)+19/7%( 206/0 1224/4)+8/1%( 1132/22 مصرف داخلي 977/9)+5/6%( 926/2 حجم بازار )%81/8 كل )%77/9 كل پوشرنگهايداخلي پوشرنگ( پوشرنگ( تجارت خارجي در سال 2011 در روسيه 30/2 درصد افزايش يافت ميزان تجارت خارجي روسيه در سال 2011 چيزي حدود 845/2 ميليارد دالر بود كه نسبت به اعداد و ارقام سال قبل 30/2 درصد افزايش نشان داد. كل ميزان صادارت در اين سال 522/0 ميليارد دالر با رشد 3/4 درصدي نسبت به سال قبل و كل ميزان واردات 323/2 ميليارد دالر با رشد 29/9 درصد نسبت به سال قبل برآورد شد. طبق گزارش منابع موثق ميزان واردات مواد شيميايي از كشورهاي خارجي )بجز كشورهاي مشترك المنافع( در سال 2011 حدود 41/7 ميليارد دالر بود كه نسبت به سال 22/ درصد افزايش يافت. ميزان واردات مواد شيميايي از اين كشورها نسبت به كل ميزان واردات به روسيه در اين سال 15/1 درصد بود. ميزان فروش پوشرنگهاي روسيه و مواد پوششدهنده سطح به كشورهاي خارجي در سال 2011 برابر 1136/5 ميليون دالر بود كه نسبت به سال 2010 با 30/7 درصد رشد مثبت روبرو بود. از اين ميان سهم صادرات 137/0 ميليون دالر با رشد 47/6 درصد نسبت به سال گذشته و سهم وادرات 999/5 ميليون دالر با رشدي معادل 28/7 درصد نسبت به سال 2010 بود. وضعيت بازار پوشرنگهاي روسيه در سالهاي 2010 و 2011 در جدول 2 ارائه شدهاست. همانطور كه اين جدول نشان ميدهد تمام شاخصهاي بازار پوشرنگ اين كشور درسال 2011 روندي مثبت داشتهاند. ميزان مصرف داخلي پوشرنگها و پوششهاي سطح از تن در سال 2010 به تن درسال 2011 رسيد. اين در حالي است كه ميزان توليد پوشرنگ 11/5 درصد رشد كرد. 56

57 باشد با توجه به رابطه ميان GDP و ميزان توليد پوشرنگ بايد حجم توليد در اين سال تن باشد. اگر ميزان تن را نيز به آن اضافه كنيم ميزان توليد تن خواهد بود كه نسبت به سال 2011 رشد 6/3 درصدي دارد. براي تعيين ميزان مصرف پوشرنگ رابطهاي وجود دارد كه به قرار زير است: 974/9- )بر حسب ميليارد روبل روسيه( = 117/1 GDP ميزان مصرف پوشرنگ )بر حسب 1000 تن( با توجه به رابطه فوق ميزان مصرف در سال 2011 معادل تن برآورد ميگردد كه اختالف آن با ميزان واقعي حدود تن است كه مي توان اين اختالف را به برخي عوامل بخصوص افزايش تقاضا در برخي از شاخههاي اقتصادي نسبت داد. بادر نظر گرفتن GDP و رابطه ميان GDP و ميزان مصرف پوشرنگ ميزان مصرف در سال 2012 معادل برآورد ميگردد كه با احتساب تن در نهايت تن خواهد بود كه نسبت به سال 2011 حدود 6/6 درصد رشد كرده است. مرجع: - Sergey Byrdin, Dr. Marina Polyakova and Dr. Veladimir Stokozenko, European Coatings Journal, 05, 2012,

58 اخبار صنعتي مخلوط كن هاي دوار Ross شركت Charles Ross & Son مخلوط كن هاي دوار مخروطي دوتايي V شكل با تجهيزات كامل وارد بازار كرده است. از آنها مي توان براي عمليات اختالط معمولي جهت مخلوط كردن پودرهاي جامدي كه به راحتي روان مي شوند و نيز اختالط آميزه هايي كه درصد برخي از اجزاي سازنده آنها اندك است استفاده كرد. اين مخلوط كن هاي دوار طوري طراحي شده اند كه مي توانند با مخلوط هاي تا چگالي 125 lbs/ft 3 كار كنند. با ميله هاي تشديد كننده اي تجهيز شده است كه در صورت وجود كلوخه هاي سفت درمحموله بتوانند آنها را نيز در مخلوط پراكنده سازد. در ساخت آن از فوالد ضد زنگ 316 كه كامال جال داده شده است استفاده شده تا تميز كردن آن راحت تر انجام گيرد. در ضمن سطح داخلي صاف عمل تخليه مخلوط را از طريق شيرهاي پروانه اي مخلوطكن تسهيل مينمايد. مدلهاي استاندارد آن بين 0/25 تا 100 فوت مكعب حجم دارند و ميتوان آنها را با ديگر تجهيزات نظير پمپهاي خالء نازلهاي پاشش مايعات جدارههاي سرمايشي و موتورهاي ضد انفجار تجهيز كرد. انواع سنگين تر آنها ميتوانند موادي با چگالي 200 lbs/ft 3 را نيز مخلوط كنند. وجود سامانههاي كنترلي و سيمكشيهاي از پيش در نظر گرفته شده در اين مخلوطكنها امكان استفاده از موتورهاي ساده و موتورهاي دور متغير جهت عمليات پيچيدهتر را مقدور مي سازد. Resinate رزين R-162 ويژه پوششهاي فلزي كارخانهاي را وارد بازار كرد Resinate Material Group تأمينكننده رزينها و فناوري مخصوص پوششها چسبها درزگيرها و االستومرهاي صنعتي اولين خط توليد رزين صنعتي خود R-162 را براي استفاده عموم وارد بازار كرده است. R-162 يك پراكنه پلي استر پلي يورتان آنيوني آروماتيكي آب پايه است كه براي پوششدهي فلزاتي نظير آلومينيوم كروم و فوالد ايده آل است. اين رزين مي تواند خاصيت مقاومت در برابر خوردگي را فراهم آورده و در ضمن مي تواند بعنوان اليه رويه فلزات را در برابر آسيبهاي فيزيكي محافظت كند. عالوه بر آنكه R-162 آب پايه است از منابع تجديدپذير داخلي نيز تهيه شده است لذا طبق نظر شركت 58

59 اخبار سازنده محصولي سبزتر با قيمتي پايدارتر است. سابقا و پيش از ورود آن به بازار اين رزين براي مشتري هاي خاص كه متقاضي بهبود خواص محصوالتشان بودند ارسال ميشد اما پس از توسعه خواص R-162 كه پاسخ گوي نيازهاي انواع مشتريها بود و توان چسبندگي آن به زيرآيندهاي فلزي مختلف و نيز رزين مناسب پوششهاي ضد خوردگي اكنون دامنه كاربرد آن وسيع شدهاست و بسياري از كارخانجات توليدكننده محصوالت فلزي ميتوانند از آن بهره جويند. از آنجائي كه اين رزين كم VOC و از منابع تجديد پذير تهيه ميشود براي توليدكنندگاني كه مالحضات زيست محيطي را در رأس امور خود قرار دادهاند بسيار مناسب است. افزودني تجديدپذير و زيست تخريب پذير شركت BYK شركت BYK additives & instruments اخيرا افزودني مناسبي را كه مشكلگشاي صنايع پوششها و مركبهاي چاپ است در نمايشگاه پوششهاي آسيا اقيانوسيه به معرض نمايش گذاشت. موضوعات اين نمايشگاه شامل زيست فناوري در صنعت پوششها نانولولههاي كربني ويژه مصارف خاص و نانو فناوري براي سطوح بود. تقاضاي مكرر طي سالهاي اخير براي افزودنيهاي تجديد پذير دوستدار محيط زيست شركت BYK بر به آن داشت تا افزودني 1000 Ceraflour را كه خواص واكس مانند دارد عرضه كند. اين محصول براي بسياري از سامانهها مايع پرتو پخت بدون حالل يا حالل دار مناسب است. طبق نظر شركت اين افزودني از توان مات كنندگي مناسب برخوردار است و در زير دست احساس نرمي دارد. در ضمن سامانههاي شامل 1000 Ceraflour از مقاومت باال در برابر خراش پذيري برخوردارند و هرگز حالت كدر به خود نمي-گيرند. طبق نشر متخصصين BKY از آنجايي كه اين افزودني بر پايه تركيبات اوليه تجديدپذير است لذا مي تواند جايگزين بسيار مناسبي بجاي واكسهاي طبيعي و مصنوعي باشد. با عنايت به زيست فناوري افزودني BKY به كمك باكتريها توليد ميشود. تركيب پراكنده ساز Tego DisPers 757 W محصولي از Evonik Evonik محصول خود بنام Tego DisPers 757 W را وارد بازار كرده است كه براي مادر رنگهاي دائمي مورد مصرف در پوششهاي صنعتي آب پايه خصوصا در مواردي كه دوام و مقاومت در برابر خوردگي حائز اهميت مي باشد طراحي گرديده است. در ضمن از اين محصول مي توان در پوششهاي چوب و ساختماني كه مقاومت در برابر رطوبت نم و شرايط جوي قابل مالحظه است استفاده كرد. Tego DisPers 757 W امكان توليد مادر رنگهاي حاوي درصد باالي رنگدانه توسط آسيابها را مقدور ميسازد. حتي وقتي كه ميزان افزودني كم باشد نيز خواص پراكنه نظير پايداري و ثبات فام بهبود مي يابد لذا عالوه بر مقرون به صرفه بودن اثر ناچيزي روي خواص پوشش بر جاي مي گذارد. Sachtoperse EP محصولي از Sachtleben براي افزايش پايداري پوششهاي پودري Sachtleben اخيرا Sachtoperse EP را كه ذرات سولفات باريم سنتزي با عملكردخاص باشد را وارد بازار نموده است كه مخصوص پوششهاي پودري مي باشد. پروفيلها و صفحات آلومينيومي پوشش داده شده با پوشش پودري كه بعنوان نمونه براي پنجرهها و گلخانهها مصرف دارد بعد از توليد با فيلمهاي پليمري )پالستيكي( پوشيده مي شوند تا در حين حمل و انبارداي حفاظت گردند. با اين حال طبق گفته اين شركت اين روش با مشكل روبروست چرا كه در طول انبارداري در شرايط بيروني قبل از استفاده بين اليه فيلم پالستيكي و محصول قطرات آب حاصل از ميعان بوجود ميآيند و وقتي در معرض آفتاب شديد قرار ميگيرند سطح آنها رنگ پريده و لك دار بنظر ميرسد. Sachtleben مدعي است كه با وارد كردن Sachtoperse EP در تركيب پوششهاي پودري مشكل حل ميشود. اين محصول كه حاصل نتايج يك طرح به ثبت رسيده است نوعي سولفات باريم سنتزي است كه عامل دار شده تا سامانه پوشش پودري را بدون پيچيده كردن فرآيند پايدار سازد. اين محصول اثري روي براقيت پوشش ندارد و در واقع مانند يك پودر ضروري در تركيب پوشش ايفاي نقش ميكند. دستگاه پراكنده ساز كم مصرف Omega محصولي از Netzsch بخشي بازرگاني شركت سازنده آسياب و پراكنده ساز Netzsch در اين سال جديدترين ماشين پراكنده ساز خود Omega را در معرض نمايش عموم قرار داده كه بسيار كم مصرف است. اين شركت از آن جهت دست به طراحي اين ماشين زده است كه هنوز هم Omega از طريق به كارگيري نيروهاي برشي ايجاد جريان هاي شديد آشفته و كاويتاسيون در مصرف انرژي و زمان صرف جويي مي كند. در قياس با فناوري هاي پراكنده سازي 59

60 اخبار موجود واحد پراكنده ساز Omega مقرون به صرفه ترين است. Omega از مزاياي فني متعدد شامل پراكنده سازي كارا ايجاد ذرات بسيار ريز كاهش قابل مالحظه در انرژي اتالفي به شكل گرما قابليت تكرار پذيري باال در توليد سهولت تميز شدن و تغيير محصول برخوردار است. كاربردهاي اين دستگاه عبارتند از: مركبهاي چاپ پوشرنگها پراكنههاي رنگدانهاي محصوالت آرايشي و بهداشت پوست پمادها كرمها مواد غذايي و نوشابهها كره بادام زميني غذاهاي بچه آب ميوهها و محصوالت تهيه شده از تخم مرغ محصوالت لبني شرايط تغليط يافته نانو لولههاي كربني و محصوالت دارويي. اين دستگاه در حال حاضر مراحل آزمايشي خود را ميگذراند و به زودي وارد بازار ميشود. مخلوطكنهاي سيارهاي دوتايي مورب طرحي از شركت Ross شركت Charles Ross and Son مخلوط كنهاي سيارهاي دوتايي جديدي را وارد بازار نمودهاست كه تا حدودي از پيكر بندي مورب برخوردارند تا تخليه محصول از آنها بهتر و كامل تر انجام گيرد. با اين مخلوط كنها مي توان انواع محصوالت شامل خميرها ژلها گرانولها و مخلوط پودرهاي خشك روان رو را تهيه كرد. مخلوط كن 15 گالوني آن طوري طراحي شده كه با زاويه تقريبا 5 درجه قرار مي گيرد. يك باالبر هيدروليكي هوا- روغن پروانهها را در درون يك ظرف مخلوط كن كه ميتواند خالء را نيز تحمل كند باال و پايين ميبرند. در طول عمليات اختالط ميتوان بدون متوقف كردن دستگاه به آن مواد ديگري اضافه كرد. اينكار از طريق يك دريچه شيشهاي ويك چراغ نصب شده روشي هود خالء امكان پذير ميگردد. پروانههاي مستطيلي از فوالد ضد زنگ 316 توسط موتور قوي 5 اسب معكوس گيرد ميچرخند. جداره سرمايش / گرمايش 50 Psig نصب شده روي ظرف اختالط عايق شده است و با فوالد ضد زنگ محافظت ميگردد. دماي محموله توسط دماسنجهاي سوار بر ديوار وترموكوپلهاي RTD اندازه گيري ميشود. Oxea دو نوع نرمكننده عاري از فتاالت كه خيلي كم از محصول جدا ميشوند عرضه كردهاست شركت Oxea آخرين نرم كنندههاي عاري از فتاالت و بدون VOC خود را به مجموعه محصوالت Oxsoft افزوده و وارد بازار كرده است. اين محصول تحت نامهاي تجاري Oxsoft Duo 1 و Oxsoft Duo 2 عرضه شدهاند كه اختصاصا براي آن دسته از توليدكنندگان فراهم ديده شدهاست كه از مشكل جداشدن )مهاجرت( نرمكننده از محصول رنج ميبرند. طبق نظر اين شركت خاصيت مهاجرت كم بر كيفيت و تجديد پذيري محصوالت نهايي اثر مثبت داشته و همزمان فرايندپذيري محصوالت را نيز بهبود ميبخشد. كاربردهاي Oxsoft Duo عبارتند از پوشش ديوارها كفها بامها و چرم مصنوعي. Oxsoft Duo 1 عالوه بر خاصيت خوب عدم مهاجرت از گرانروي پايين برخوردا است و لذا فرايند پذيري را سهل مينمايد. در ضمن در شرايط هوايي سرد نيز عمليات فرايند را بدون مشكل پيش ميبرد. خاصيت عدم مهاجرت محصول Oxsoft Duo 2 از Oxsoft Duo 1 نيز بهتر است و از عدد مه گرفتگي خيلي خوب برخوردار است. بااين حال فرايندپذيري آن سهل است. اين محصول براي مواردي كه مهاجرت موضوع جدي است سفارش ميشود ولي اگر گرانروي محصول خيلي باال باشد ميتواند مشكل ساز گردد. Powdermate EX2099 محصولي از Troy با نام جديد 575FL شركت Troy اعالم نمود كه افزودني پوشش پودري اين شركت با نام قبلي Powdermate EX2099 با نام جديد Powdermate 575 FL ارائه ميگردد. اين شركت افزود كه نام جديد معرف نسل جديدي از تركيب جريان پذير و هم سطح كننده اي است كه امكان توليد پوششهاي رنگدانه دار با براقيت غيرقابل تغيير و پوششهاي رويه با شفافيت استثنايي را مقدور مي سازد. اين افزودني با كارايي باال به پوشش كمك مي كند در برابر پديده هاي زيانبار حفره اي شدن پوست پرتقالي شدن و كدر شدن مقاوم گردد و لذا سطوحي بي نقص را موجب گردد. در ضمن 575FL قابليت پوششدهي مجدد چسبندگي بين اليهاي و مقاومت اليهها در برابر جدا شدن را تا حد بسيار بااليي ارتقاء مي بخشد. اين افزودني را مي توان براي هر دو سامانه گرما و UV پخت بكار برد و با كليه سامانههاي رزيني تجاري موجود سازگاري دارد. سورفكتنت فلوئوردار جديدي از شركت Cytonix شركت سهامي با مسئوليت محدود Cytonix جديدترين سورفكتنت فلوئور دار خود به نام FlourePel PFC 1740G را عرضه كرده است. اين محصول جهت فراهم آوردن خواص جريان پذيري هم سطح شدن خيس كنندگي و كاهش كشش سطحي براي تركيب هاي حالل پايه هيدروكربني طراحي شده است و يك افزودني ايده آل براي محصوالت محافظ چوب نظير 60

61 اخبار جالها پوشرنگها پوششها و تميز كنندههاي سطح چوب به حساب مي آيد. در ضمن PFC1740G تركيب كف كننده مناسب نفت گازوئيل و هيدروكربنها است و بعنوان افزودني تحريك كننده ديواره چاههاي نفتي قابل استفاده مي باشد. مي دانيم كه ضعيف بودن خواص خيس كنندگي پخش شوندگي و هم سطح كنندگي سامانههاي پوششي آنها را براي انواع نقصهاي سطحي نظير چشم ماهي كراترها )حفرات( پوست پرتقالي و قاب پنجرهاي مستعد مي كند. اين سورتكتنت جديد نه تنها مانع اين نقصها ميگردد بلكه كشش سطحي بي نهايت پايين آن موجب مي گردد تا اثر زيانبار آلوده كنندههاي با كشش سطح پايين نظير سيليكون گريس و روغن خنثي گردد. خالصه آنكه هرچه كشش سطحي سامانه پوشش پايين تر باشد خواص خيس كنندگي هم سطح كنندگي و پخش كنندگي آن بهتر است. Flour- Pel PFC 1740G مشكل بر جاي ماندن حفرههاي ريز را كه فلوئورو سورفكتنتهاي FC-430 3M و DuPont Zontl FSG با آن مواجهاند را در بر ندارد. مي دانيم كه اين روزها شركتهاي توليدي به سوي محصوالت آب پايه حركت مي كنند با اين حال هنوز هم براي پوششهاي حالل پايه هيدروكربني تقاضا بسيار باال است. PFC 1470G را تنها مي توان در اكثر كاربردهاي حالل پايه با حالل غير قطبي )هيدرو كربنها( مورد استفاده قرار داد. ميزان مصرف آن در اين كاربردها كم تر از 2 درصد وزني است. شركت Elementis ضد كف DAPRO DF 5800F را وارد بازار مي كند DAPRO DF يك ضد كف غيرآروماتيكي تحت نام Elementis 5800F را كه ويژه مصرف در صنعت پوششهاي حالل پايه است را به بازار عرضه كرده است. اين ضد كف خاص كاربردهايست كه بايد عاري از تركيبات آروماتيك باشند. DAPRO DF 5800F از ايجاد كف در فرايند اختالط مكانيكي توليد و حين اعمال جلوگيري ميكند. به اين ترتيب از تشكيل حبابهاي هوا ممانعت بهعمل ميآيد و نقايص سطحي شامل چشم ماهي حفرات ريز كراترها و ديگر نقايص به حداقل مي رسند. اين محصول با اغلب سامانههاي پوششي سازگاري دارد. شركت Troy و افزودني ضد خش و سرش عام المصرف شركت Troy آخرين محصول چند كاره و دوستدار محيط زيست خود تحت نام Z372 را به بازارهاي مصرف عرضه كرده است. Z372 يك افزودني ضد خش و سرش با كارايي باالست كه سطوح با انرژي سطحي كم و زيرآيندهاي آلوده را براحتي خيس مي كند و لذا اليه پوشش يكنواختي را تشكيل مي دهد. اين محصول براي سامانههاي حالل پايه عاري از حالل و آب پايه تدارك ديده شده است و خواص مقاومتي براقيت و ظاهر سطح اغلب سامانههاي پوششي را بهبود مي بخشد. Z372 مناسب پوششها و محصوالت مشابهي است كه درآنها ويژگي سرش سطح و خواص مقاومتي نظير مقاومت در برابر چسبيدن اليه پوشش به خود مقاومت در برابر لك و خش ضروري هستند. مانند ديگر محصوالت خط توليد Z شركت APE و HAPS عاري از VOC اين محصول نيز بدون Troy است و بااستفاده از منابع تجيدپذير فرموله شدهاست. بنابراين نظر مديران اين شركت تنها 0/1 درصد از اين افزودني كارايي الزم را در محصوالت پوششي فراهم مي آورد لذا فرصت خوبي است تا توليدكنندگان از مقرون به صرفه بودن آن بهره جويند. اوليگومر آكريليكي براي پوشش هاي ضد خوردگي و مقاوم در برابر شرايط جوي شركت Sartomer يك اوليگومر آكريالت يورتان آليفاتيكي دو عامل جديدي را به نام CN9030 عرضه كرده است. اين تركيب مخصوص پوششهاي سخت شونده با پرتوهاي ماوراء بنفش يا الكتروني خصوصا پوشش-هاي سطوح فلزي كه مقاومت در برابر زردگرايي و خوردگي مهم است طراحي شده است. CN9030 به سطوح مختلف شامل سطوح فلزي و پالستيكي قوي ميچسبد و اليه آن محكم و انعطاف پذير است. اين اوليگومر در برابر تركيبات شيميايي شديدا خوردنده نظير متيل اتيل كتون و سود سوزآور غليظ مقاوم است. موارد كاربرد آن شامل پوششهاي مخصوص فلزات و پالستيكها مركبهاي ليتوگرافي فلكسو و جوهر چاپگرها چسبهاي مخصوص اليهگذاري و صنايع الكترونيك است. 61

62 اخبار Paint & Resin Manufacturers Association of Iran Æþ Öý¼ ºí û:... ú { üª:... ± º~. ðœíò {õèý~þññ~â ó ðä ô ²üò ü± ó Ö±ï º}± á ð»±üú ¾ñÏ ðä ô ²üò ìã Š ô { üª: º±ôÑ º}± á ² ºí û:...ì~ º}± á:...ìœéô ± º~û:... ü ë èß}±ôðýßþ )liam-e( :... Þ~ }þ:...¾ñ~ôý }þ:...{é ò:... ð» ðþ Þ ìê }þ:... ð ï ì ê Þ :... ð ï ô ð ï ðõ âþ:... راهنمای اشتراک نشریه صنعت رنگ و رزین - 1 این نشریه به شکل فصلنامه منتشر میشود و بهای هر شماره 15/000 ریال میباشد. - 2 بهای اشتراک یک ساله )برای 4 شماره( به انضمام هزینه پست عبارتست از: تهران پست عادی 74/000 ریال شهرستان پست عادی 78/000 ریال - 3 لطفا حق اشتراک مجله را به حساب جام بانک ملت شعبه گلفام کد بنام انجمن تولیدکنندگان رنگ و رزین ایران )قابل پرداخت در تمام شعب بانک ملت( واریز نموده و اصل فیش بانکی را همراه فرم اشتراک به نشانی: تهران خیابان آفریقا )جردن( کوی ارمغان شرقی پالک 13 طبقه ششم کدپستی 19156/15137 ارسال فرمائید. 62

63 اخبار Polymeric Surfactants معرفی کتاب Author: Irja Piirma Publication: Taylor & Francis, 1992 ISBN: , Length: 302 pages تركيبات فعال در سطح پليمري اين كتاب مرجع به بررسي اهميت و كاربرد مواد فعال در سطح پليمري شامل پايدارسازي كلوئيد و خواص محلولها سنتز با فنون مختلف و استفاده از آنها بهعنوان پايداركننده در پليمراسيون و سازگاز كننده در آميختههاي پليمري ناسازگار است. پايدارسازي كلوئيد در سامانههاي آبي و غيرآبي براي كلوئيدهاي پليمري و غير پليمري و نيز سنتز آنها مورد بحث قرار گرفته است. در باب استفاده از آنها در پليمراسيونهاي با فازهاي ناهمگن بهعنوان پايداركننده و نيز پديده جذب در سطح و سطح مشترك مطالب با ارزشي ارائه شده است. خواص و شناسايي اين مواد بهعنوان پليالكتروليتها پليآمفوليتها و هيدروژولها به روشني تشريح شده است. اين كتاب شامل تصاوير و جداول فراوان است و براي محققين علم مواد شيميدانها مهندسين و فيزيكدانهاي شاغل در صنعت پليمرها مرتبط با پوشرنگها چسبها االستومرها و آلياژها نگاشته شده است. Resins for Surface Coatings: Acrylics & Epoxies Author: H. Coyard, Peter K. T. Oldring, P. Deligny Published: Wiley, (2001) ISBN: , Length: 365 Pages رزينهاي پوششهاي سطح: آكريليكها و اپوكسيها اين كتاب كه دومين جلد از مجموعه سه جلدي ميباشد بهطور كامل بازنگري شده و آخرين پيشرفتهاي صنعتي در باب رزينهاي پوششهاي سطح درآن ارائه گشته است. اين مجموعه شامل توضيحات كاملي از رزينهاي مصرفي در پوششهاي سطح مثالهاي متعددي از تركيب سازنده پوششها با استفاده از انواع مختلف رزينها و باالخره گنجينهاي با ارزش براي فارغ التحصيالن و متخصصين شيمي شاغل در آزمايشگاههاي كارخانجات صنعتي است. 63

64 اخبار Paint and Surface Coatings: Theory and Practice Editors: Ronald Lambourne, T. A. Strivens Published: Woodhead Publishing, 1999 ISBN: , Length: 800 Pages پوشرنگ و پوششهاي سطح: نظري و عملي چاپ دوم اين كتاب حاصل بازنگري دقيق چاپ اول است كه در مجموع دو فصل جديد بدان افزوده شده است. در اين كتاب در باب استفاده از كامپيوتر در صنعت پوشرنگ و اهميت روزافزون موضوع سالمتي و ايمني بحث ميشود. فصل رنگدانهها نيز مجددا به تأليف درآمده است. طبق نظر مؤلف در ويرايش جديد مطالبي به كتاب افزوده شد كه مقصود از آن ايجاد پل ارتباطي ميان تحصيل كردههاي آكادميك و علوم كاربردي و فناوري پوشرنگها بوده است. اين كتاب عمدتا در زمينه فناوري پوشرنگها و پوششهاي سطح بحث ميكند و همزمان به مفاهيم پايه شيمي و فيزيك پوششها نيز اشاره ميكند. Surface Coatings Author: Mario Rizzo, Giuseppe Bruno Publisher: Nova Science Pub, 2009 ISBN: , Length: 283 Pages پوششهاي سطح اين كتاب به معرفي تحقيقات جاري در باب فيلمها و پوششهاي ميپردازد. خواص مكانيكي فيلمها و پوششها كه شديدا متأثر از ريز ساختار و چسبندگي آنها به زيرآيند است بررسي شده است. بهعالوه پوششهاي مخصوص نيمه هاديهاي الكترونيكي و تجهيزات نوري كه كاربردهاي اصلي فيلمهاي نازكاند از نظر دور نماندهاند. روشهايي كه پوششهاي سطح ضد ميكروب به طور مؤثر آلودگي ميكروبي را درمواد غذايي مختلف كنترل ميكنند تحليل و بررسي شده است. تحقيقاتي كه در دهه اخير با كمك امواج مافوق صوت روي سطوح پوششدار انجام شده است نيز به تجربه كشيده است. نهايتا از آنجايي كه خواص مكانيكي پوششها و فيلمها شديدا متأثر از ريز ساختار و چسبندگي آنها به زيرآيند است در رابطه با ريز ساختار سطح مشترك و نقشي كه تشكيل پيوند روي پوششها و فيلمها دارد مطالب با ارزشي ارائه شده است. 64